Java反射使用的详细介绍

雨点打透心脏的1/2处 2023-09-23 14:22 147阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  反射
 *   *  反射基本介绍
     *  反射获取类对象
     *  反射获取构造器对象
     *  反射获取成员变量对象
     *  反射获取方法对象

## 反射 ##

### 反射基本介绍 ###

**反射概述**:

> 反射认为类的每一个成份都是一个对象, 对于任何一个Class类，在"运行的时候"都可以直接得到这个类全部成分。
> 
> 在运行时,可以直接得到这个类的构造器对象：`Constructor`
> 
> 在运行时,可以直接得到这个类的成员变量对象：`Field`
> 
> 在运行时,可以直接得到这个类的成员方法对象：`Method`
> 
> 这种运行时动态获取类信息以及动态调用类中成分的能力称为Java语言的反射机制。

**反射的关键**:

> 反射的第一步都是先得到编译后的Class类对象，然后就可以得到Class的全部成分

HelloWorld.java -> javac -> HelloWorld.class
    Class c = HelloWorld.class;

### 反射获取类对象 ###

**反射的第一步: 获取Class类的对象**

![在这里插入图片描述][f80356c0ebef4772a34bd0633854dbfd.png_pic_center]

**获取Class类对象的三种方式**:

> 方式一：Class c1 = Class.forName(“全限名”);
> 
> 全限名 = 包名 + 类名

public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        // 1. 方式一: 通过Class中的一个静态方法forName(全限名: 包名+类名)
        Class c1 = Class.forName("com.chenyq.d2_reffect_class.Student");
        System.out.println(c1); // class com.chenyq.d2_reffect_class.Student
    }

> 方式二：Class c2 = 类名.class

public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        // 2. 方式二: 直接通过类名.class获取Class对象
        Class c2 = Student.class;
        System.out.println(c2); // class com.chenyq.d2_reffect_class.Student
    }

> 方式三：Class c3 = 对象.getClass();

public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        // 3. 方式三: 通过对象.getClass()获取
        Student stu = new Student(); // 创建一个对象
        Class c3 = stu.getClass();
        System.out.println(c3); // class com.chenyq.d2_reffect_class.Student
    }

### 反射获取构造器对象 ###

**流程如下**:

![在这里插入图片描述][75b79d0b8fac4000b569fd5c8ee4b6ec.png_pic_center]

**使用反射技术获取构造器对象并使用**

> 反射的第一步是先得到类对象，然后从类对象中获取类的成分对象。

**Class类中用于获取构造器的方法如下**:

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>getConstructors()</td> 
   <td>返回所有构造器对象的数组（只能拿public的）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>getDeclaredConstructors()</td> 
   <td>返回所有构造器对象的数组，存在就能拿到</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>getConstructor(Class&lt;?&gt;… parameterTypes)</td> 
   <td>返回指定的单个构造器对象（只能拿public的）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>getDeclaredConstructor(Class&lt;?&gt;… parameterTypes)</td> 
   <td>返回指定的单个构造器对象，存在就能拿到</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**演示代码**:

> 定义一个学生类Student测试

public class Student {
        
        private String name;
        private int age;
    
        private Student() {
        
            System.out.println("无参构造器执行");
        }
    
        public Student(String name) {
        
            System.out.println("有参构造器执行");
            this.name = name;
        }
      
        public Student(String name, int age) {
        
            System.out.println("有参构造器执行");
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public String getName() {
        
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
        
            this.name = name;
        }
    
        public int getAge() {
        
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age) {
        
            this.age = age;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
        
            return "Student{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", age=" + age +
                    '}';
        }
    }

> getConstructors()获取全部public修饰的构造器

public static void main(String[] args) {
        
        // 1. 获取Class类的对象
        Class c = Student.class;
    
        // 2. 获取全部public修饰的构造器
        Constructor[] constructors = c.getConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
        
            System.out.println(constructor.getName() + "--->" + constructor.getParameterCount());
        }
    }

> getConstructors()获取全部构造器包括private修饰的构造器

public static void main(String[] args) {
        
        // 1. 获取Class类的对象
        Class c = Student.class;
    
        // 2. 获取全部构造器包括private修饰的构造器
        Constructor[] constructors = c.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
        
            System.out.println(constructor.getName() + "--->" + constructor.getParameterCount());
        }
    }

> getConstructor()返回指定的单个构造器(public修饰的);

public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        // 1. 获取Class类的对象
        Class c = Student.class;
    
        // 获取指定有参构造器
        Constructor constructor = c.getConstructor(String.class, int.class);
        System.out.println(constructor.getName() + "--->" + constructor.getParameterCount());
    }

> getDeclaredConstructor()返回指定的单个构造器(包括private修饰的)

public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        // 1. 获取Class类的对象
        Class c = Student.class;
    
        // 获取指定无参构造器
        Constructor constructor1 = c.getDeclaredConstructor();
        System.out.println(constructor1.getName() + "--->" + constructor1.getParameterCount());
        // 获取指定有参构造器
        Constructor constructor2 = c.getDeclaredConstructor(String.class);
        System.out.println(constructor2.getName() + "--->" + constructor2.getParameterCount());
    }

**获取构造器的作用: 依然是初始化一个对象返回。**

**Constructor类中用于创建对象的方法如下**:

> setAccessible作用, 如果遇到私有构造器可以使用setAccessible方法暴力反射, 将权限打开(*只打开一次*)

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>符号</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>newInstance(Object… initargs)</td> 
   <td>根据指定的构造器创建对象</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>setAccessible(boolean flag)</td> 
   <td>设置为true,表示取消访问检查，进行暴力反射</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**获取构造器演示代码**:

> 无参私有构造器创建对象

public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        // 1. 获取Class类的对象
        Class c = Student.class;
    
        // 获取指定无参构造器
        Constructor constructor1 = c.getDeclaredConstructor();
        System.out.println(constructor1.getName() + "--->" + constructor1.getParameterCount());
    
        // 操作私有构造器需要暴力反射打开权限
        constructor1.setAccessible(true);
        // 利用构造器创建对象
        Student stu = (Student) constructor1.newInstance();
        System.out.println(stu); // Student{name='null', age=0}
    }

> 公开有参构造器创建对象

public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        // 1. 获取Class类的对象
        Class c = Student.class;
    
        // 获取指定有参构造器
        Constructor constructor2 = c.getDeclaredConstructor(String.class);
        System.out.println(constructor2.getName() + "--->" + constructor2.getParameterCount());
    
        Student stu2 = (Student) constructor2.newInstance("chenyq");
        System.out.println(stu2); // Student{name='chenyq', age=0}
    }

### 反射获取成员变量对象 ###

**流程如下**:

![在这里插入图片描述][9b970f8a92374e4f82eb36bb651496ca.png_pic_center]

**利用反射技术获取成员变量并使用**:

> 反射的第一步是先得到类对象，然后从类对象中获取类的成分对象。

**Class类中用于获取成员变量的方法如下**:

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>getFields()</td> 
   <td>返回所有成员变量对象的数组（只能拿public的）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>getDeclaredFields()</td> 
   <td>返回所有成员变量对象的数组，存在就能拿到</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>getField(String name)</td> 
   <td>返回单个成员变量对象（只能拿public的）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>getDeclaredField(String name)</td> 
   <td>返回单个成员变量对象，存在就能拿到</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**获取成员变量演示代码**:

> 首先还是定义一个Student类进行测试

public class Student {
        
        private String name;
        private int age;
        public static String schoolName;
        public static final String COUNTTRY = "中国";
    
        private Student() {
        
            System.out.println("无参构造器执行");
        }
    
        public Student(String name) {
        
            System.out.println("有参构造器执行");
            this.name = name;
        }
    
        public Student(String name, int age) {
        
            System.out.println("有参构造器执行");
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public String getName() {
        
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
        
            this.name = name;
        }
    
        public int getAge() {
        
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age) {
        
            this.age = age;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
        
            return "Student{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", age=" + age +
                    '}';
        }
    }

> getFields()方法, 返回public修饰的所有成员变量对象的数组

public static void main(String[] args) {
        
        // 1. 创建Class类对象
        Class c = Student.class;
    
        // 2. 获取全部成员变量的对象
        Field[] fields = c.getFields();
        for (Field field : fields) {
        
            System.out.println(field.getName()); // schoolName COUNTTRY
        }
    }

> getDeclaredFields()方法, 返回所有成员变量对象的数组

public static void main(String[] args) {
        
        // 1. 创建Class类对象
        Class c = Student.class;
    
        // 2. 获取全部public修饰的变量
        Field[] fields = c.getDeclaredFields();
        for (Field field : fields) {
        
            System.out.println(field.getName()); // name age schoolName COUNTTRY
        }
    }

> getField()方法, 根据名称获取单个public修饰的代码

public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        // 1. 创建Class类对象
        Class c = Student.class;
    
        // 2. 获取单个public修饰的变量
        Field field = c.getField("schoolName");
        System.out.println(field.getName()); // schoolName
    }

> getDeclaredField()方法, 根据名称获取单个任何修饰符修饰的代码

public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        // 1. 创建Class类对象
        Class c = Student.class;
    
        // 2. 获取单个private修饰的变量
        Field field = c.getDeclaredField("name");
        System.out.println(field.getName()); // name
    }

**获取成员变量的作用: 依然是在某个对象中取值、赋值**

**Field类中用于取值、赋值的方法**:

> `Object obj`: 要赋值的对象

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>符号</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>set(Object obj, Object value)</td> 
   <td>赋值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>get(Object obj)</td> 
   <td>获取值, 返回Object类型。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>setAccessible(boolean flag)</td> 
   <td>设置为true,表示取消访问检查，进行暴力反射</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        // 创建Class类对象
        Class c = Student.class;
    
        // 获取单个private修饰的变量
        Field fName = c.getDeclaredField("name");
        System.out.println(fName.getName()); // name
    
        // 操作私有变量同样需要暴力反射
        fName.setAccessible(true);
        // 创建一个学生对象
        Student stu = new Student();
        // 赋值
        fName.set(stu, "abc");
        // 获取值, 返回类型是Object, 需要强转回字符串
        String name = (String) fName.get(stu);
        System.out.println(name); // abc
    }

**注意: 反射可以破坏封装性，私有的也可以执行了**。

### 反射获取方法对象 ###

![在这里插入图片描述][2b59d3d07b874031b55798761d328475.png_pic_center]

**利用反射技术获取方法对象并使用**:

> 反射的第一步是先得到类对象，然后从类对象中获取类的成分对象。

**Class类中用于获取成员方法的方法**:

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>getMethods()</td> 
   <td>返回所有成员方法对象的数组（只能拿public的）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>getDeclaredMethods()</td> 
   <td>返回所有成员方法对象的数组，存在就能拿到</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>getMethod(String name, Class&lt;?&gt;… parameterTypes)</td> 
   <td>返回单个成员方法对象（只能拿public的）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>getDeclaredMethod(String name, Class&lt;?&gt;… parameterTypes)</td> 
   <td>返回单个成员方法对象，存在就能拿到</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**获取成员方法对象的演示代码**

> 定义如下学生类测试

public class Student {
        
        private void running(String name) {
        
            System.out.println(name + "学生在跑步");
        }
    
        public void eating() {
        
            System.out.println("学生在吃饭");
        }
    
        public void swimming() {
        
            System.out.println("学生在游泳");
        }
    }

> getMethods()方法, 获取所有public修饰的成员方法

public static void main(String[] args) {
        
        // 1. 获取类对象
        Class c = Student.class;
    
        // 2. 获取所有public修饰的成员方法
        Method[] methods = c.getMethods();
        for (Method method : methods) {
        
            System.out.println(method.getName());
        }
    }

> getDeclaredMethods()方法, 获取所有的方法

public static void main(String[] args) {
        
        // 1. 获取类对象
        Class c = Student.class;
    
        // 2. 获取所有的成员方法
        Method[] methods = c.getDeclaredMethods();
        for (Method method : methods) {
        
            System.out.println(method.getName());
        }
    }

> getMethod()方法, 根据方法名获取public修饰的单个方法

public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        // 1. 获取类对象
        Class c = Student.class;
      
        // 2. 根据方法名获取public修饰的单个方法
        Method method = c.getMethod("swimming");
        System.out.println(method.getName()); // swimming
    }

> getDeclaredMethod()方法, 根据方法名获取任意修饰符的单个方法

public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        // 1. 获取类对象
        Class c = Student.class;
    
      	// 2. 根据方法名获取任意修饰符的单个方法
        Method method = c.getDeclaredMethod("running");
        System.out.println(method.getName()); // running
    }

**获取成员方法的作用依然是在某个对象中进行执行此方法**

**Method类中用于触发执行的方法**:

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>符号</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>invoke(Object obj, Object… args)</td> 
   <td>运行方法 参数一：用哪个对象调用该方法 参数二：调用方法的传递的参数（如果没有就不写） 返回值：方法的返回值（如果没有就不接返回值）</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        // 1. 获取类对象
        Class c = Student.class;
      
        // 根据方法名获取public修饰的单个方法, 有参数要声明参数的类型
        Method method = c.getDeclaredMethod("running", String.class);
        System.out.println(method.getName()); // running
    
        // 私有方法同样需要暴力反射打开权限
        method.setAccessible(true);
        // 创建一个Student对象
        Student stu = new Student();
        method.invoke(stu, "小黑"); // 小黑学生在跑步
    }

[f80356c0ebef4772a34bd0633854dbfd.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/f80356c0ebef4772a34bd0633854dbfd.png#pic_center
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