java反射详细讲解（2022版）

川长思鸟来 2023-10-06 22:54 22阅读 0赞

**目录**

什么是反射？

一、三种获取类信息的方式

二、获取类的相关信息

三、通过反射获取构造方法并使用

四、获取成员变量并调用

五： 获取成员方法并调用

六、 将map转成对象

--------------------

### 什么是反射？ ###

（1）Java反射机制的核心是在程序运行时动态加载类并获取类的详细信息，从而操作类或对象的属性和方法。本质是JVM得到类对象之后，再通过类对象进行反编译，从而获取对象的各种信息。

（2）Java属于先编译再运行的语言，程序中对象的类型在编译期就确定下来了，而当程序在运行时可能需要动态加载某些类，这些类因为之前用不到，所以没有被加载到JVM。通过反射，可以在运行时动态地创建对象并调用其属性，不需要提前在编译期知道运行的对象是谁

### 反射：能够分析类信息的能力叫做反射 ###

**类的生命周期**

![2f86da8ec9f94e0fa04dbc5d2ac480d9.png][]

**Java代码在计算机中经历的三个阶段**

![249f88dd63e94c2da8aebccc467be8dc.png][]

### 一、三种获取类信息的方式 ###

*  类名.class
 *  对象.getClass();
 *  Class.forName("这里面是类的全限定名 包名+类名")

public class TestClass {
    //    private Map<String,String> map;
    
        public static void main(String[] args) {
    
        }
        public void test() throws ClassNotFoundException {
            //获取Cat对象
            Class<Cat> catClass = Cat.class;
            //通过对象方式获取
            Cat cat = new Cat();
            Class<? extends Cat> aClass = cat.getClass();
            //通过类名字获取类对象
            Class<? extends Object> aClass1 = Class.forName("com.fanshe.Cat");
    
            System.out.println(catClass == aClass);
        }
    }

**结论：**

同一个类加载器加载的文件（\*.class）在一次程序运行过程中，只会被加载一次，不论你通过那种方式获取的class对象都是同一个

### 二、获取类的相关信息 ###

@Test
        public void testClass() {
            //获取 猫类的类对象
            Class<Cat> catClass = Cat.class;
    
            //获取该类的加载器
            System.out.println("该类的加载器"+catClass.getClassLoader());
    
            //获取  类的 类名
            System.out.println(catClass.getName());
            System.out.println(catClass.getSimpleName());
            System.out.println(catClass.getTypeName());
    
            //获取该类的  父类   (继承是单继承)
            Class<? super Cat> superclass = catClass.getSuperclass();
            System.out.println(superclass.getName());
    
            //获取  该类  实现的所有接口（Java采用的是多实现）
            Class<?>[] interfaces = catClass.getInterfaces();
    
            System.out.println(Arrays.toString(interfaces));
    
            //获取类上的注解
            Annotation[] annotations = catClass.getAnnotations();
            System.out.println(Arrays.toString(annotations));
        }

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### 三、通过反射获取构造方法并使用 ###

Student测试类

public class Student {
    
        //---------------构造方法-------------------
        //（默认的构造方法）
        Student(String str){
            System.out.println("(默认)的构造方法 s = " + str);
        }
    
        //无参构造方法
        public Student(){
            System.out.println("调用了公有、无参构造方法执行了。。。");
        }
    
        //有一个参数的构造方法
        public Student(char name){
            System.out.println("姓名：" + name);
        }
    
        //有多个参数的构造方法
        public Student(String name ,int age){
            System.out.println("姓名："+name+"年龄："+ age);//这的执行效率有问题，以后解决。
        }
    
        //受保护的构造方法
        protected Student(boolean n){
            System.out.println("受保护的构造方法 n = " + n);
        }
    
        //私有构造方法
        private Student(int age){
            System.out.println("私有的构造方法   年龄："+ age);
        }
    
    }

共有6个构造方法

测试类

public class StudentConstructors {
    
        /*
         * 通过Class对象可以获取某个类中的：构造方法、成员变量、成员方法；并访问成员；
         *
         * 1.获取构造方法：
         * 		1).批量的方法：
         * 			public Constructor[] getConstructors()：所有"公有的"构造方法
                    public Constructor[] getDeclaredConstructors()：获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有)
    
         * 		2).获取单个的方法，并调用：
         * 			public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):获取单个的"公有的"构造方法：
         * 			public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的，或受保护、默认、公有；
         *
         * 			调用构造方法：
         * 			Constructor-->newInstance(Object... initargs)
         */
    
            public static void main(String[] args) throws Exception {
                //1.加载Class对象
                Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
    
    
                //2.获取所有公有构造方法
                System.out.println("**********************所有公有构造方法*********************************");
                Constructor[] conArray = clazz.getConstructors();
                for(Constructor c : conArray){
                    System.out.println(c);
                }
    
    
                System.out.println("************所有的构造方法(包括：私有、受保护、默认、公有)***************");
                conArray = clazz.getDeclaredConstructors();
                for(Constructor c : conArray){
                    System.out.println(c);
                }
    
                System.out.println("*****************获取公有、无参的构造方法*******************************");
                Constructor con = clazz.getConstructor(null);
                //1>、因为是无参的构造方法所以类型是一个null,不写也可以：这里需要的是一个参数的类型，切记是类型
                //2>、返回的是描述这个无参构造函数的类对象。
    
                System.out.println("con = " + con);
                //调用构造方法
                Object obj = con.newInstance();
                //	System.out.println("obj = " + obj);
                //	Student stu = (Student)obj;
    
                System.out.println("******************获取私有构造方法，并调用*******************************");
                con = clazz.getDeclaredConstructor(char.class);
                System.out.println(con);
                //调用构造方法
                con.setAccessible(true);//暴力访问(忽略掉访问修饰符)
                obj = con.newInstance('男');
            }
    
        }

输出

**********************所有公有构造方法*********************************
    public com.fanshe.Student(java.lang.String,int)
    public com.fanshe.Student(char)
    public com.fanshe.Student()
    ************所有的构造方法(包括：私有、受保护、默认、公有)***************
    private com.fanshe.Student(int)
    protected com.fanshe.Student(boolean)
    public com.fanshe.Student(java.lang.String,int)
    public com.fanshe.Student(char)
    public com.fanshe.Student()
    com.fanshe.Student(java.lang.String)
    *****************获取公有、无参的构造方法*******************************
    con = public com.fanshe.Student()
    调用了公有、无参构造方法执行了。。。
    ******************获取私有构造方法，并调用*******************************
    public com.fanshe.Student(char)
    姓名：男

**调用方法：**  
1.获取构造方法：

*  批量的方法：

public Constructor\[\] getConstructors()：所有"公有的"构造方法  
public Constructor\[\] getDeclaredConstructors()：获取所有的构造方法(包括私有、受保 护、默认、公有)

*  获取单个的方法，并调用：

public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):获取单个的"公有的"构造方法：

public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的，或受保护、默认、公有；

**调用构造方法：**  
Constructor-->newInstance(Object... initargs)

2、 newInstance是 Constructor类的方法（管理构造函数的类）  
newInstance(Object... initargs)  
使用此 Constructor 对象表示的构造方法来创建该构造方法的声明类的新实例，并用指定的初始化参数初始化该实例。它的返回值是T类型，所以newInstance是创建了一个构造方法的声明类的新实例对象。并为之调用

### 四、获取成员变量并调用 ###

Student类：

public class Student {
    
        public Student(){
    
        }
        //**********字段*************//
        public String name;
        protected int age;
        char sex;
        private String phoneNum;
    
        @Override
        public String toString() {
            return "Student [name=" + name + ", age=" + age + ", sex=" + sex
                    + ", phoneNum=" + phoneNum + "]";
        }
    }

测试类：

public class Fields {
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            //1.获取Class对象
            Class stuClass = Class.forName("com.fanshe.student.Student");
            //2.获取字段
            System.out.println("************获取所有公有的字段********************");
            Field[] fieldArray = stuClass.getFields();
            for(Field f : fieldArray){
                System.out.println(f);
            }
            System.out.println("************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************");
            fieldArray = stuClass.getDeclaredFields();
            for(Field f : fieldArray){
                System.out.println(f);
            }
            System.out.println("*************获取公有字段**并调用***********************************");
            Field f = stuClass.getField("name");
            System.out.println(f);
            //获取一个对象
            Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();//产生Student对象--》Student stu = new Student();
            //为字段设置值
            f.set(obj, "刘德华");//为Student对象中的name属性赋值--》stu.name = "刘德华"
            //验证
            Student stu = (Student)obj;
            System.out.println("验证姓名：" + stu.name);
    
    
            System.out.println("**************获取私有字段****并调用********************************");
            f = stuClass.getDeclaredField("phoneNum");
            System.out.println(f);
            f.setAccessible(true);//暴力反射，解除私有限定
            f.set(obj, "18888889999");
            System.out.println("验证电话：" + stu);
    
        }
    }

结果：

************获取所有公有的字段********************
    public java.lang.String com.fanshe.student.Student.name
    ************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************
    public java.lang.String com.fanshe.student.Student.name
    protected int com.fanshe.student.Student.age
    char com.fanshe.student.Student.sex
    private java.lang.String com.fanshe.student.Student.phoneNum
    *************获取公有字段**并调用***********************************
    public java.lang.String com.fanshe.student.Student.name
    验证姓名：刘德华
    **************获取私有字段****并调用********************************
    private java.lang.String com.fanshe.student.Student.phoneNum
    验证电话：Student [name=刘德华, age=0, sex= , phoneNum=18888889999]

由此可见：

> 调用字段时：需要传递两个参数：  
> Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();//产生Student对象--》Student stu = new Student();  
> //为字段设置值f.set(obj, "刘德华");
> 
> //为Student对象中的name属性赋值--》stu.name = "刘德华"  
> 第一个参数：要传入设置的对象，第二个参数：要传入实参

### 五： 获取成员方法并调用 ###

Student

public void show1(String s){
            System.out.println("调用了：公有的，String参数的show1(): s = " + s);
        }
        protected void show2(){
            System.out.println("调用了：受保护的，无参的show2()");
        }
        void show3(){
            System.out.println("调用了：默认的，无参的show3()");
        }
        private String show4(int age){
            System.out.println("调用了，私有的，并且有返回值的，int参数的show4(): age = " + age);
            return "abcd";
        }

测试类：

public class MethodClass {
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            //1.获取Class对象
            Class stuClass = Class.forName("com.fanshe.student.Student");
            //2.获取所有公有方法
            System.out.println("***************获取所有的”公有“方法*******************");
            stuClass.getMethods();
            Method[] methodArray = stuClass.getMethods();
            for(Method m : methodArray){
                System.out.println(m);
            }
            System.out.println("***************获取所有的方法，包括私有的*******************");
            methodArray = stuClass.getDeclaredMethods();
            for(Method m : methodArray){
                System.out.println(m);
            }
            System.out.println("***************获取公有的show1()方法*******************");
            Method m = stuClass.getMethod("show1", String.class);
            System.out.println(m);
            //实例化一个Student对象
            Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();
            m.invoke(obj, "刘德华");
    
            System.out.println("***************获取私有的show4()方法******************");
            m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);
            System.out.println(m);
            m.setAccessible(true);//解除私有限定
            Object result = m.invoke(obj, 20);//需要两个参数，一个是要调用的对象（获取有反射），一个是实参
            System.out.println("返回值：" + result);
    
    
        }
    }

> m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);//调用制定方法（所有包括私有的），需要传入两个参数，第一个是调用的方法名称，第二个是方法的形参类型，切记是类型。  
> System.out.println(m);  
> m.setAccessible(true);//解除私有限定  
> Object result = m.invoke(obj, 20);//需要两个参数，一个是要调用的对象（获取有反射），一个是实参  
> System.out.println("返回值：" + result);

### 六、 将map转成对象 ###

Cat

public class Cat extends Animal {
    
        public String name;
    
        private int age;
    
    
    
        @Override
        public void call() {
            System.out.println("猫在叫~~~~");
        }
    
        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 "Cat{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", age=" + age +
                    ", type='" + type + '\'' +
                    '}';
        }
    }

测试

@Test
        public void testMapToCat() throws Exception{
            Map<String, Object> map = new HashMap<>();
            map.put("name", "小白胖");
            map.put("age", 2);
            map.put("type","加菲猫");
            //将上述的Map  通过  反射转换成一个  猫对象
    
            //Class<Cat> clz = Cat.class;
            Class<?> clz = Class.forName("com.fanshe.Cat");
            //获取猫类的所有属性
            Field[] fields = clz.getDeclaredFields();
            //获取父类定义的所有属性
            Field[] parents = clz.getSuperclass().getDeclaredFields();
            //合并2个类的所有属性
            List<Field> collect = Arrays.stream(fields).collect(Collectors.toList());
            List<Field> collect2 = Arrays.stream(parents).collect(Collectors.toList());
            collect.addAll(collect2);
    
    //        Cat cat = new Cat();
            //反射去new Cat 调用他的无参构造
            Object obj = clz.getDeclaredConstructor().newInstance();
    
            //遍历所有的Field
            for(Field f : collect){
                //破坏封装
                f.setAccessible(true);
    
                //属性名，是否在Map中
                if(map.containsKey(f.getName())){
                    //将map  中对应的key值，写入到f中
                    f.set(obj, map.get(f.getName()));
                }
            }
            System.out.println(obj);
        }

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