一篇文章看懂java反射机制（反射实例化对象-反射获得构造方法,获得普通方法,获得字段属性）

一时失言乱红尘 2022-05-19 08:36 257阅读 0赞

Class<?> **cls** = Class.forName("cn.mldn.demo.Person"); // 取得Class对象 传入一个包名+类名的字符串就可以得到Class对象

第一步：获得对象，构造方法，普通方法，属性

Object obj = cls.newInstance() //反射实例化对象
      Constructor<?> cons = cls.getConstructor(String.class, int.class);//获得构造方法
      Method m3 = cls.getDeclaredMethod("getName"); //获得get方法
      Field nameField = cls.getDeclaredField("name"); // 获得name属性

第二步：获得之后---如何用的问题

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1.　　　 虽然用此方法创造的对象比new出来的复杂，但是有利于程序的解耦，增加扩展性
            8/22框架技术都是通过此技术进行解耦操作的

2.      Class<?> cls = Class.forName("cn.mldn.demo.Person"); // 取得Class对象
            Constructor<?> cons = cls.getConstructor(String.class, int.class);
            Object obj = cons.newInstance("张三", 20); // 为构造方法传递参数
            System.out.println(obj); // Person [name=张三, age=20]

3.　　　 Method m = cls.getDeclaredMethod("say");   //say是自己在类中自定义的方法
            m.invoke(obj);//输出123456789，这个obj可以是new出来的或newInstance出来的

4.      Object obj = Class.forName("Person").newInstance();

Field nameField = cls.getDeclaredField("name"); // 获得name属性
            nameField.setAccessible(true); //解除封装
            nameField.set(obj, "张三"); // Person对象.name = "张三"
            System.out.println(nameField.get(obj)); // Person对象.name

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9/3日再学习

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servlet MVC框架的老祖宗

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反射之中包含了一个“反”的概念，所以要想解释反射就必须先从“正”开始解释，一般而言，当用户使用一个类的时候，应该先知道这个类，而后通过这个类产生实例化对象，但是“反”指的是通过对象找到类。

packagecn.mldn.demo;
    classPerson {}
    publicclassTestDemo {
    publicstaticvoidmain(String[] args) throwsException {
    Person per = new Person() ; // 正着操作-由类到对象
    System.out.println(per.getClass().getName()); // 反着来-由对象到类
    }
    }

**以上的代码使用了一个****getClass()****方法，而后就可以得到对象所在的“包****.****类”名称，这就属于“反”了，但是在这个“反”的操作之中有一个****getClass()****就作为发起一切反射操作的开端。**

**Person****的父类是****Object****类，而上面所使用****getClass()****方法就是****Object****类之中所定义的方法。**

**·****取得****Class****对象：****public final Class<?> getClass()****，****反射之中的所有泛型都定义为****?****，返回值都是****Object****。**

**而这个****getClass()****方法返回的对象是****Class****类的对象，所以这个****Class****就是所有反射操作的源头。但是在讲解其真正使用之前还有一个需要先解释的问题，既然****Class****是所有反射操作的源头，那么这个类肯定是最为重要的，而如果要想取得这个类的实例化对象，****Java****中定义了三种方式：**

**方式一：****通过****Object****类的****getClass()****方法取得，基本不用：**

packagecn.mldn.demo;
    classPerson {}
    publicclassTestDemo {
    publicstaticvoidmain(String[] args) throwsException {
    Person per = newPerson() ; // 正着操作
    Class<?> cls = per.getClass() ; // 取得Class对象
    System.out.println(cls.getName()); // 反着来
    }
    }

**方式二：****使用“类****.class****”取得，在日后学习****Hibernate****开发的时候使用**

packagecn.mldn.demo;
    classPerson {}
    publicclassTestDemo {
    publicstaticvoidmain(String[] args) throwsException {
    Class<?> cls = Person.class; // 取得Class对象
    System.out.println(cls.getName()); // 反着来
    }
    }

**方式三：****使用****Class****类内部定义的一个****static****方法，主要使用**

**·****取得****Class****类对象：****public static Class<?> forName(String className) throws ClassNotFoundException****；**

packagecn.mldn.demo;
    classPerson {}
    publicclassTestDemo {
    publicstaticvoidmain(String[] args) throwsException {
    Class<?> cls = Class.forName("cn.mldn.demo.Person") ; // 取得Class对象
    System.out.println(cls.getName()); // 反着来
    }
    }

**那么现在一个新的问题又来了，取得了Class类的对象有什么用处呢？对于对象的实例化操作之前一直依靠构造方法和关键字****new****完成，可是有了****Class****类对象之后，现在又提供了另外一种对象的实例化方法：**

**·通过反射实例化对象（通过new实例化对象）：public T newInstance() throws InstantiationException, IllegalAccessException****；**

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**范例：****通过反射实例化对象，*实例化出的这个对象就可以调用类里面的方法和属性***

packagecn.mldn.demo;
    classPerson {
    @Override
    publicString toString() {
    return"Person Class Instance .";
    }
    }
    publicclassTestDemo {
    publicstaticvoidmain(String[] args) throwsException {
    Class<?> cls = Class.forName("cn.mldn.demo.Person") ; // 取得Class对象
    Object obj = cls.newInstance() ; // 实例化对象，和使用关键字new一样
    Person per = (Person) obj ; // 向下转型
    System.out.println(per);
    }
    }

**那么现在可以发现，对于对象的实例化操作，除了使用关键字new实例化对象之外又多了一个反射机制操作，而且这个操作要比之前使用的new复杂一些，可是有什么用？**

**对于程序的开发模式之前一直强调：尽量减少耦合，而减少耦合的最好做法是使用接口，但是就算使用了接口也逃不出关键字****new****，所以实际上*new是造成耦合的关键元凶。***

**范例：****回顾一下之前所编写的工厂设计模式**

packagecn.mldn.demo;
    interface  Fruit {
    public  void  eat() ;
    }
    classApple  implements  Fruit {
    public  void  eat() {
    System.out.println("吃苹果。");
    };
    }
    class  Factory {
    public  static  Fruit getInstance(String className) {
    if("apple".equals(className)){
    return new Apple() ;
    }
    returnnull;
    }
    }
    publicclassFactoryDemo {
    publicstaticvoidmain(String[] args) {
    Fruit f = Factory.getInstance("apple") ;  //静态方法
    f.eat() ;
    }
    }

**以上为之前所编写最简单的工厂设计模式，但是在这个工厂设计模式之中有一个最大的问题：如果现在接口的子类增加了，那么工厂类肯定需要修改，这是它所面临的最大问题，而这个最大问题造成的关键性的病因是new，那么如果说现在不使用关键字****new****了，变为了反射机制呢？**

**反射机制实例化对象的时候实际上只需要“包****.****类”就可以，于是根据此操作，修改工厂设计模式。**

packagecn.mldn.demo;
    interfaceFruit {
    publicvoideat() ;
    }
    classApple implementsFruit {
    publicvoideat() {
    System.out.println("吃苹果。");
    };
    }
    classOrange implementsFruit {
    publicvoideat() {
    System.out.println("吃橘子。");
    };
    }
    classFactory {
    publicstaticFruit getInstance(String className) {
    Fruit f = null;
    try{
    f = (Fruit) Class.forName(className).newInstance() ;
    //获得Class对象----实例化一个类的对象
    } catch(Exception e) {
    e.printStackTrace();
    }
    returnf ;
    }
    }
    publicclassFactoryDemo {
    publicstaticvoidmain(String[] args) {
    Fruit f = Factory.getInstance("cn.mldn.demo.Orange") ;
    //只要传入字符串进入就可以实例化对象--深度解耦了
    f.eat() ;
    }
    }

**发现，这个时候即使增加了接口的子类，工厂类照样可以完成对象的实例化操作，这个才是真正的工厂类，可以*应对于所有的变化*。如果单独从开发角度而言，与开发者关系不大，但是对于日后学习的一些框架技术这个就是它实现的*命脉*，****在日后的程序开发上，如果发现操作的过程之中需要*参数传递了一个完整的“包**.类”名称的时候几乎都是反射机制作用。***

8.22在此做笔记

向上塑性的好处是，增加extensible，
    要是接口的实现类B换成了实现类c，照样可以用A的引用变量.say()
    在上面的类中，增加一个草莓类，但是工程这个类可以在不修改的情况下继续使用
    这边进行了增加或者删除，不用修改 另外一边，降低了耦合度，增加了可扩展性

**8/21日在次做笔记深入理解**

开发中用到的bean工厂，***传入一个字符串就获得相应的对象***

***![776043-20170821221945652-289599790.png][]***

![776043-20170821221955996-1843978792.png][]

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3.12.2 、反射的深入应用

**以上只是利用了****Class****类作为了反射实例化对象的基本应用，但是对于一个实例化对象而言，它需要调用类之中的构造方法、普通方法、属性，而这些操作都可以通过反射机制完成。**

3.12.2 .1、调用构造

反射获得构造方法cons，cls是Class类型的对象

Constructor<?> cons = cls.getConstructor(String.class, int.class);

Object obj = cons.newInstance("张三", 20); //获得了这个构造如何用？ 为构造方法传递参数

class类里面的提供构造方法

![776043-20170819223426256-1293379442.png][]

**使用反射机制也可以取得类之中的构造方法，这个方法在****Class****类之中已经明确定义了：**

**以下两个方法**

**取得一个类的全部构造：**

**public Constructor<?>\[\] getConstructors() throws SecurityException**

**取得一个类的指定参数构造：**

**public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes) throws NoSuchMethodException, SecurityException**

**现在发现以上的两个方法返回的都是****java.lang.reflect.Constructor****类的对象。**

**范例：****取得一个类之中的全部构造**

packagecn.mldn.demo;
    importjava.lang.reflect.Constructor; //不在java语言包
    classPerson { // CTRL + K
    publicPerson() {}
    publicPerson(String name) {}
    publicPerson(String name,intage) {}
    }
    publicclassTestDemo {
    publicstaticvoidmain(String[] args) throwsException {
    Class<?> cls = Class.forName("cn.mldn.demo.Person") ; // 取得Class对象
    Constructor<?> cons [] = cls.getConstructors() ; // 取得全部构造
    for(intx = 0; x < cons.length; x++) {
    System.out.println(cons[x]);
    }
    }
    }

**验证：****在之前强调的一个简单****Java****类必须存在一个无参构造方法**

**范例：****观察没有无参构造的情况**

packagecn.mldn.demo;
    classPerson { // CTRL + K
    privateString name;
    privateintage;
    publicPerson(String name,intage) {
    this.name= name ;
    this.age= age ;
    }
    @Override
    publicString toString() {
    return"Person [name="+ name+ ", age="+ age+ "]";
    }
    }
    publicclassTestDemo {
    publicstaticvoidmain(String[] args) throwsException {
    Class<?> cls = Class.forName("cn.mldn.demo.Person") ; // 取得Class对象
    Object obj = cls.newInstance(); // 实例化对象
    System.out.println(obj);
    }
    }

/\*在进行spring开发的时候看见---进行构造器注入的时候，若提供了有参的构造方法

则无参数的构造方法必须人为提供，否则系统不会自动提供

\*/

**此时程序运行的时候出现了错误提示“****java.lang.InstantiationException****”，因为以上的方式使用反射实例化对象时需要的是类之中要提供无参构造方法，但是现在既然没有了无参构造方法，那么就必须明确的找到一个构造方法，而后利用****Constructor****类之中的新方法实例化对象：**

**·****实例化对象：****public T newInstance(Object... initargs) throws InstantiationException, IllegalAccessException,****IllegalArgumentException, InvocationTargetException**

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package cn.mldn.demo;
    
    import java.lang.reflect.Constructor;
    
    class Person { // CTRL + K
        private String name;
        private int age;
    
        public Person(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
        public Person() {
        }
            
        @Override
        public String toString() {
            return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
        }
        public void say(){
            System.out.println("hi");
        }
    }
    
    public class TestDemo {
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            Class<?> cls = Class.forName("cn.mldn.demo.Person"); // 取得Class对象
            // 取得指定参数类型的构造方法
            Constructor<?> cons = cls.getConstructor(String.class, int.class);
            Object obj = cons.newInstance("张三", 20); // 为构造方法传递参数
            System.out.println(obj); // Person [name=张三, age=20]
            Object obj1 = cls.newInstance();//里面不能使用传统的构造函数的装入newInstance("张三", 20)
            Person I = (Person)obj; 
            I.say();// hi
        }
    }

![复制代码][copycode.gif]

**很明显，调用无参构造方法实例化对象要比调用有参构造的更加简单、方便，所以在日后的所有开发之中，凡是有简单****Java****类出现的地方，都一定要提供无参构造。**

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3.12.2 .2、调用普通方法

Class类下面的2个方法

![776043-20170819220036334-905416812.png][]

**当取得了一个类实例化对象之后，下面最需要调用的肯定是类之中的方法，所以可以继续使用****Class****类取得一个类中所定义的方法定义：**

**·****取得全部方法：****public Method\[\] getMethods() throws SecurityException****；**

**·****取得指定方法：****public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) throws ****NoSuchMethodException, SecurityException**

**发现以上的方法返回的都是****java.lang.reflect.Method****类的对象。**

**范例：****取得一个类之中所定义的全部方法**

packagecn.mldn.demo;
    importjava.lang.reflect.Method;
    classPerson {
    privateString name;
    publicvoidsetName(String name) {
    this.name= name;
    }
    publicString getName() {
    returnname;
    }
    }
    publicclassTestDemo {
    publicstaticvoidmain(String[] args) throwsException {
    Class<?> cls = Class.forName("cn.mldn.demo.Person") ; // 取得Class对象
    Method met [] = cls.getMethods() ; // 取得全部方法
    for(intx = 0; x < met.length; x++) {
    System.out.println(met[x]);
    }
    }
    }

**但是取得了****Method****类对象最大的作用不再于方法的列出（方法的列出都在开发工具上使用了），但是对于取得了****Method****类对象之后还有一个最大的功能，就是可以利用反射调用类中的方法：**

**·****调用方法：****public Object invoke(Object obj, Object... args) throws IllegalAccessException,****IllegalArgumentException, InvocationTargetException**

**之前调用类中方法的时候使用的都是“对象.方法”，但是现在有了反射之后，可以直接利用****Object****类调用指定子类的操作方法。（同时解释一下，为什么****setter****、****getter****方法的命名要求如此严格）。**

**![776043-20170819220502662-806620448.png][]**

![776043-20170819220524053-808594882.png][]

**范例：****利用反射调用****Person****类之中的****setName()****、****getName()****方法**

![复制代码][copycode.gif]

package cn.mldn.demo;
    
    import java.lang.reflect.Method;
    
    class Person {
        private String name;
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
        public void say(){
            System.out.println(123456789);
        }
    }
    
    public class TestDemo {
        public static <Mehtod> void main(String[] args) throws Exception {
            Class<?> cls = Class.forName("cn.mldn.demo.Person"); // 取得Class对象
            Object obj = cls.newInstance(); // 实例化对象，没有向Person转型
            String attribute = "name"; // 要调用类之中的属性
            Method setMet = cls.getMethod("set" + initcap(attribute), String.class);// setName()
            Method getMet = cls.getMethod("get" + initcap(attribute));// getName()
            setMet.invoke(obj, "张三"); // 等价于：Person对象.setName("张三")
            System.out.println(getMet.invoke(obj));// 等价于：Person对象.getName() 输出张三
            /*自己测试-------------------------------------------------*/
            Person p =(Person)obj;
            p.say();//输出123456789
            Method m = cls.getDeclaredMethod("say");
            m.invoke(obj);//输出123456789
            /*自己测试-------------------------------------------------*/
            Method m2 = cls.getDeclaredMethod("setName", String.class);//获得了set方法 
            Method m3 = cls.getDeclaredMethod("getName"); //get方法
            m2.invoke(obj, "张三");//如何用
            System.out.println(m3.invoke(obj)); // 张三    
        }
    
        public static String initcap(String str) {
            return str.substring(0, 1).toUpperCase().concat(str.substring(1));
        }
    }

![复制代码][copycode.gif]

**在日后的所有框架技术开发之中，简单****Java****类都是如此应用的，所以必须按照标准进行。**

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3.12.2 .3、调用成员

![776043-20170819215738693-1459602427.png][]**Class类里面的方法**

![776043-20170819215620600-129937898.png][]

**类之中最后一个组成部分就是成员（****Field****，也可以称为属性），如果要通过反射取得类的成员可以使用方法如下：**

**·****取得本类的全部成员：****public Field\[\] getDeclaredFields() throws SecurityException****；**

**·****取得指定的成员：****public Field getDeclaredField(String name) throws NoSuchFieldException, SecurityException****；**

**这两个方法的返回值类型是****java.lang.reflect.Field****类的对象，下面首先观察如何取得一个类之中的全部属性。**

**范例：****取得一个类之中的全部属性**

packagecn.mldn.demo;
    importjava.lang.reflect.Field;
    classPerson {
    privateString name;
    }
    public  class  TestDemo {
    public  static  void  main(String[] args) throws Exception {
    Class<?> cls = Class.forName("cn.mldn.demo.Person") ; // 第一步：取得Class对象
    Field field [] = cls.getDeclaredFields() ; // 第二步：取得全部属性
    for(intx = 0; x < field.length; x++) {
    System.out.println(field[x]);
    }
    }
    }

**但是找到****Field****实际上就找到了一个很有意思的操作，在****Field****类之中提供了两个方法：**

**·****设置属性内容（类似于：对象****.****属性****= ****内容）：****public void set(Object obj, Object value)**

**throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException****；**

**·****取得属性内容（类似于：对象****.****属性）：****public Object get(Object obj)**

**throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException**

**可是从类的开发要求而言，一直都强调类之中的属性必须封装，所以现在调用之前要想办法解除封装。**

**·****解除封装：****public void setAccessible(boolean flag) throws SecurityException****；**

**范例：****利用反射操作类中的属性**

![复制代码][copycode.gif]

import java.lang.reflect.Field;
    
    class Person {
        private String name;
        int age = 88;
    
        public void say() {
            System.out.println(123456789);
        }
    }
    
    public class TestDemo {
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            Class<?> cls = Class.forName("Person"); // 取得Class对象
            Object obj = cls.newInstance(); // 对象实例化（不通过new--obj和以前的new出来的对象用法一样）属性才会分配空间
            Field nameField = cls.getDeclaredField("name"); // 获得name属性
            nameField.setAccessible(true); // 如何用解除封装了
            nameField.set(obj, "张三"); // Person对象.name = "张三"
            System.out.println(nameField.get(obj)); // Person对象.name
            /*如果里面有get方法，可以通过obj.getName（）获得这个属性*/
            /*证明通过反射获得类的对象和以前new出来的是一样的*/
            Person pp = (Person) obj;
            pp.age = 99;
            System.out.println(pp.age);
            pp.say();
        }
    }

![复制代码][copycode.gif]

资料来源：经过加工整理

[copycode.gif]: /images/20220519/7e8e7a7ac68e4d0f84f5ae1b7242dbad.png
[776043-20170903230742030-1638391886.png]: /images/20220519/9446f6535a55469f8e97e41479844271.png
[776043-20170821221945652-289599790.png]: /images/20220519/2120a23fbaa04e49ad711d0fdded1e8d.png
[776043-20170821221955996-1843978792.png]: /images/20220519/5640fe36809d433ea0f1beb77bc77c7f.png
[776043-20170819223426256-1293379442.png]: /images/20220519/f1306cc7ecc44af7adef33190e42de0b.png
[776043-20170819220036334-905416812.png]: /images/20220519/93cc6fc5050a41e987567d3400ca4875.png
[776043-20170819220502662-806620448.png]: /images/20220519/82481d12caa94a5aa4858c968699dfef.png
[776043-20170819220524053-808594882.png]: /images/20220519/5b759ab299f14f9fa7ae6720992390a2.png
[776043-20170819215738693-1459602427.png]: /images/20220519/4217d2355d7649c3acb7186bd61bf8a9.png
[776043-20170819215620600-129937898.png]: /images/20220519/a3eea095ab02474489f5077086f6f5c3.png