Java 反射的理解以及例子说明

╰半夏微凉° 2021-06-10 10:33 433阅读 0赞

### 1.反射的理解 ###

简单的说，反射机制就是在程序的运行过程中被允许对程序本身进行操作，比如自我检查，进行装载，还可以获取类本身，类的所有成员变量和方法，类的对象，还可以在运行过程中动态的创建类的实例，通过实例来调用类的方法，这就是反射机制一个比较重要的功能了。那么要通过程序来理解反射机制，首先要理解类的加载过程。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpbl9kYXJr_size_16_color_FFFFFF_t_70]

在Java程序执行的时候，要经历三个步骤：加载、连接和初始化。首先程序要加载到JVM的方法区中，然后进行连接，最后初始化。这里就主要介绍一下类的加载。如上图，首先，JVM会从硬盘中读取Java源文件并将其加载到方法区中同时生成类名.class文件，也就是类对象，这个类对象中包含了我们创建类的实例时所需要的模板信息，也就是源代码中的成员变量和方法等。Class本身也是一个类，它的主要功能之一就是生成类加载时的class文件，为类的初始化及实例化做准备。而我们在程序中通过关键字new创建的对象创建的是类的对象，而不是类对象，二者的区别如图中所示。

反射机制在我们所学习的框架中有很大的应用，而在我们实际开发中用的并不多，所以理解反射机制对我们学习框架来说很有帮助。

## 2.例子说明 ##

首先我们创建一个实体类User.java

package cn.itcast_01;
     
    public class User extends Person{ 
    	
    	public String name;
    	private int age;
    	
    	public User(String name, int age) { 
    		super();
    		this.name = name;
    		this.age = age;
    	}
    	
    	private User(int age)
    	{ 
    		super();
    		this.age = age;
    		
    	}
    	
    	public User(String name)
    	{ 
    		super();
    		this.name = name;
    	}
    	
    	public User() { 
    		super();
    		// TODO Auto-generated constructor stub
    	}
    	@Override
    	public String toString() { 
    		return "User [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    	}
    	
    	public void exit()
    	{ 
    		System.out.println(name+"退出系统");
    	}
    	
    	public void login(String username,String password)
    	{ 
    		System.out.println("用户名:"+username);
    		System.out.println("密码:"+password);
    	}
    	
    	private String CheckInfo()
    	{ 
    		return "年龄:"+age;
    	}
     
    }

其中包括成员变量，构造方法和一些成员方法。

### 1.获取类对象的三种方法 ###

利用反射机制可以获取类对象（也就是我们前面介绍的类对象，获取类对象之后我们便获取了类的模板，可以对类进行一些操作），有以下三种方法：

1.类名.class()

2.对象名.getClass()

3.Class.forName(具体的类名)

我们通过代码来看一下具体的操作：

package cn.itcast_01;
     
    public class Demo { 
    	
    	public static void main(String[] args) throws Exception { 
    		
    		//1.类名.class
    		
    		Class clz = User.class;
    		System.out.println(clz);
    		
    		//2.对象名.getClass()
    		
    		Class clz1 = new User().getClass();	
    		System.out.println(clz==clz1);
    		
    		//3.Class.forName()
    		
    		//Class clz2 = Class.forName("User");
    		Class clz2 = Class.forName("cn.itcast_01.User");
    		System.out.println(clz==clz2);
    	}
     
    }

控制台输出如下：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpbl9kYXJr_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

总结：第一行就是所获取的类对象，下面两行true的结果表示类对象只有一个(这里要注意的是第三种方法中类名一定要写全称，包名也要包括进去，不然JVM会无法定位这个类的具体位置)。下面在用一张图来解释这三种方法的执行时机：

![在这里插入图片描述][20190805133523416.png]

在类加载的三个阶段里都可以获取类对象，其中第三种方法，在源码中获取类对象是最常用的，也是反射机制在框架中的应用，鉴于我目前的理解，在框架中的应用可以是通过配置文件写入所创建的类名，再利用第三种方法获取类对象。

获取类对象之后就可以对类进行一些创建对象、调用方法、访问成员变量的操作了

## 3.通过反射获取类对象，对类对象进行操作 ##

### 1.创建对象： ###

Object obj = 类对象.newInstance();

通过类对象来创建对象例子：

package cn.itcast_01;
     
    public class Demo2 { 
    	
    	public static void main(String[] args) throws Exception { 
    		
    		Class clz = Class.forName("cn.itcast_01.User");
    		System.out.println(clz);
    		
    		Object obj = clz.newInstance();
    		System.out.println(obj);
    	}
     
    }

结果：

![在这里插入图片描述][20190805133320947.png]

### 2.调用方法： ###

#### 1.获取公有方法 ####

Method md = 类对象.getMethod("类中的公有方法名");

PS：获取公有方法，其中md是Method类型的方法名

#### 2.调用获取到的方法，使用invoke关键字 ####

Object obj1 = md.invoke(u2,"老赵","aixiaoba");
    
    格式：Object obj1 = md.invoke(类的对象,"参数1","参数2");

PS：通过md.invoke调用获取到的方法，invoke（）的括号里的参数决定用哪个有参的方法，还是无参的方法

#### 3.获取私有方法 ####

Method dm = 类对象.getDeclaredMethod("类中的私有方法名");

PS：获取私有方法名，又叫暴力获取，此方法无视方法的访问权限，即使是被private修饰的方法也会被获取到。

#### 4.获取有参方法，同时要获取参数的类对象 ####

Method lm = 类对象.getMethod("有参方法方法名",参数的类对象...);

PS：参数的类对象格式为：参数类型.class

注意：以上方法中由于不确定获取到的对象类型，所以用Object接收。

### 3.例子： ###

#### 实例1： ####

package cn.itcast_05_Method;
     
    import java.lang.reflect.Constructor;
    import java.lang.reflect.Method;
     
    import cn.itcast_01.User;
     
    public class Demo { 
    	
    	public static void main(String[] args) throws Exception { 
    		
    		User u = new User("小巴",18);
    		User u2 = new User("老赵",20);
    		
    		Class clz = Class.forName("cn.itcast_01.User");
    		
    		Method em = clz.getMethod("exit");
    		
    		Object obj = em.invoke(u2);
    		
    		System.out.println(obj);
    		
    		Method lm = clz.getMethod("login",String.class,String.class);
    		
    		Object obj1 = lm.invoke(u2,"老赵","aixiaoba");
    		
    		System.out.println(obj1);
    	}
     
    }

结果：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpbl9kYXJr_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

PS:方法名参考实体类User.java，因为方法为void类型，所以运行结果中会出现null，表示返回值为空。

实例2：

package cn.itcast_05_Method;
     
    import java.lang.reflect.Method;
     
    import cn.itcast_01.User;
     
    public class Demo2 { 
    	
    	public static void main(String[] args) throws Exception { 
    		
    		User u = new User("小巴",18);
    		User u2 = new User("老赵",20);
    		
    		Class clz = Class.forName("cn.itcast_01.User");
    		
    		Method dm = clz.getDeclaredMethod("CheckInfo");
    		
    		dm.setAccessible(true);
    		
    		Object obj = dm.invoke(u2);
    		
    		System.out.println(obj);
    	}
     
    }

结果：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpbl9kYXJr_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

PS:要注意的是，在暴力获取私有方法后还要获取调用该方法的权限

dm.setAccessible(true);            //将参数设置为true.

### 4.访问成员变量： ###

最重要的一个关键字：Field

Field nf = 类对象.getField("成员变量名");

和调用私有方法一样，要访问私有成员变量也要通过暴力获取的的方式，同时也要获取访问私有成员变量的权限。

Field af = 类对象.getDeclaredField("私有成员变量名");

af.setAccessible(true);

实例1：

package cn.itcast_02Field;
     
    import java.lang.reflect.Field;
     
    public class Demo { 
    	
    	public static void main(String[] args) throws Exception { 
    		
    		Class clz = Class.forName("cn.itcast_01.User");
    		
    		Object obj = clz.newInstance();
    		
    		Field nf = clz.getField("name");
    		
    		nf.set(obj, "小巴");
    		
    		Object object = nf.get(obj);
    		
    		System.out.println(object);
    	}
     
    }

结果：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpbl9kYXJr_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

实例2：

package cn.itcast_02Field;
     
    import java.lang.reflect.Field;
     
    import cn.itcast_01.User;
     
    public class Demo2 { 
    	
    	public static void main(String[] args) throws Exception { 
    		
    		User u = new User("小巴",18);
    		
    		Class clz= Class.forName("cn.itcast_01.User");
    		
    		Field af = clz.getDeclaredField("age");
    		
    		af.setAccessible(true);
    		
    		Object obj = af.get(u);
    		
    		System.out.println(obj);
    		
    		
    		
    	}
     
    }

结果：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpbl9kYXJr_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

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