Java反射：Web学习的灵魂

摘要：反射学习的灵魂我们从最初的，到面向对象部分，我们可以将代码在计算机中经历的阶段分为三部分源代码阶段类对象阶段运行时阶段而我们知道，中一个类在源代码阶段，是存储在硬盘中的，而编译后，就已经被加载到内存中区，那么有没有一种方法可以在这种情况下

我们从最初的 javac -HelloWorld.java，到面向对象部分，我们可以将Java代码在计算机中经历的阶段分为三部分：Scource源代码阶段 —— Class类对象阶段 —— Runtime运行时阶段 而我们知道，Java中一个类在源代码阶段，是存储在硬盘中的，而编译后，就已经被加载到内存中区，那么有没有一种方法可以在这种情况下，获取或者修改它的方法或者属性呢？这就是我们今天所讲的Java反射机制

JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。——百度百科

我们将类分为三部分，成员变量，构造方法，成员方法，代码编译后，变成了字节码文件（.class文件）而万物皆对象，所以在字节码文件中，又将这三部分分别整合成对象，所以我们得出结论：

反射：将类的各个组成部分封装成对象，并通过这个Class类型的对象，去使用该文件中的成员变量，构造方法，成员方法

可以在程序“运行时”，对 .class文件进行操作，并且由此获取以及操作 类中的各个部分

可以解耦，提高程序的扩展性

增加程序的灵活性 （最后案例中体现）

（1）将字节码文件加载进内存，返回Class对象
多用于配置文件，将类名定义在配置文件中。读取文件，加载类

Class.forName("全类名")

（2）多用于参数的传递

类名.class

（3）getClass()方法在Object类中定义着
多用于对象的获取字节码的方式

对象.getClass()：

三种方式的代码实现

package cn.ideal.reflect;

import cn.ideal.domain.Student;

public class ReflectDemo1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.Class.forName("全类名")
        Class cls1 = Class.forName("cn.ideal.domain.Student");
        System.out.println(cls1);
        //2.类名.class
        Class cls2 = Student.class;
        System.out.println(cls2);
        //3.对象.getClass()
        Student p = new Student();
        Class cls3 = p.getClass();
        System.out.println(cls3);

        //用 == 比较
        System.out.println(cls1 == cls2);//true
        System.out.println(cls2 == cls3);//true
    }
}

//运行结果
class cn.ideal.domain.Student
class cn.ideal.domain.Student
class cn.ideal.domain.Student
true
true

通过上面的案例我们可以得出：

同一个字节码文件(*.class)在一次程序运行过程中，只加载一次，不论通过哪一种方式获取的Class对象都是同一个

获取成员变量们

//获取所有public修饰的成员变量
Field[] getFields()
//获取指定名称的public修饰的成员变量
Field getField(String name)   

//获取所有的成员变量，不考虑修饰符
Field[] getDeclaredFields()  
Field getDeclaredField(String name)  

构造方法们

Constructor[] getConstructors()  
Constructor getConstructor(类... parameterTypes)  

Constructor getDeclaredConstructor(类... parameterTypes)  
Constructor[] getDeclaredConstructors()  

获取成员方法们

Method[] getMethods()  
Method getMethod(String name, 类... parameterTypes)  

Method[] getDeclaredMethods()  
Method getDeclaredMethod(String name, 类... parameterTypes)  

获取全类名

String getName()

Field：成员变量

操作：
//设置值
void set(Object obj, Object value)  
//获取值
get(Object obj)    
//忽略访问权限修饰符的安全检查
setAccessible(true):暴力反射

Constructor:构造方法

创建对象：
T newInstance(Object... initargs)  

如果使用空参数构造方法创建对象，操作可以简化：Class对象的newInstance方法

Method：方法对象

//执行方法
Object invoke(Object obj, Object... args)  

//获取方法名称
String getName:获取方法名

我们来具体使用一下上面的一些方法

package cn.ideal.reflect;

import cn.ideal.domain.Student;
import java.lang.reflect.Field;

public class ReflectDemo2 {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //获取Student的Class对象
        Class studentClass = Student.class;

        /*
            1. 获取成员变量们
                * Field[] getFields()
                * Field getField(String name)

                * Field[] getDeclaredFields()
                  Field getDeclaredField(String name)
        */

        //Field[] getFields() 获取所有public修饰的成员变量
        Field[] fields = studentClass.getFields();
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }

        System.out.println("----------");
        //Field getField(String name)
        Field a = studentClass.getField("a");
        //获取成员变量a的值
        Student s = new Student();
        Object value = a.get(s);
        System.out.println(value);
        //设置a的值
        a.set(s, "张三");
        System.out.println(s);

        System.out.println("----------");

        //Field[] getDeclaredFields() 获取所有的成员变量
        Field[] declaredFields = studentClass.getDeclaredFields();
        for (Field declaredField : declaredFields) {
            System.out.println(declaredField);
        }

        System.out.println("----------");

        //Field getDeclaredField(String name)
        Field d = studentClass.getDeclaredField("d");
        //忽略访问权限修饰符
        d.setAccessible(true);//暴力反射
        Object value2 = d.get(s);
        System.out.println(value2);
    }
}

//运行结果
public java.lang.String cn.ideal.domain.Student.a
----------
null
Student{name="null", age=0, a="张三", b="null", c="null", d="null"}
----------
private java.lang.String cn.ideal.domain.Student.name
private int cn.ideal.domain.Student.age
public java.lang.String cn.ideal.domain.Student.a
protected java.lang.String cn.ideal.domain.Student.b
java.lang.String cn.ideal.domain.Student.c
private java.lang.String cn.ideal.domain.Student.d
----------
null

package cn.ideal.reflect;

import cn.ideal.domain.Student;

import java.lang.reflect.Constructor;

public class ReflectDemo3 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //获取Student的Class对象
        Class studentClass = Student.class;

        /*
            2. 获取构造方法们
                * Constructor[] getConstructors()
                * Constructor getConstructor(类... parameterTypes)

                * Constructor getDeclaredConstructor(类... parameterTypes)
                * Constructor[] getDeclaredConstructors()
        */

        //Constructor getConstructor(类... parameterTypes)
        Constructor constructor = studentClass.getConstructor(String.class, int.class);
        System.out.println(constructor);
        //创建对象 带参
        Object student = constructor.newInstance("张三", 20);
        System.out.println(student);

        System.out.println("----------");

        Constructor constructor1 = studentClass.getConstructor();
        System.out.println(constructor1);
        //创建对象 不带参
        Object student1 = constructor1.newInstance();
        System.out.println(student1);

        //创建对象 不带参 （推荐方法）
        Object o = studentClass.newInstance();
        System.out.println(o);
    }
}

package cn.ideal.reflect;

import cn.ideal.domain.Student;

import java.lang.reflect.Method;

public class ReflectDemo4 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //获取Student的Class对象
        Class studentClass = Student.class;

        /*
            3. 获取成员方法们：
                * Method[] getMethods()
                * Method getMethod(String name, 类... parameterTypes)

                * Method[] getDeclaredMethods()
                * Method getDeclaredMethod(String name, 类... parameterTypes)
        */

        //获取指定名称的方法
        Method study_method = studentClass.getMethod("study");
        Student s = new Student();
        //执行方法
        study_method.invoke(s);

        Method study_method2 = studentClass.getMethod("study", String.class);
        //执行方法
        study_method2.invoke(s, "英语");
        System.out.println("----------");

        //获取所有public修饰的方法
        Method[] methods = studentClass.getMethods();
        for (Method method : methods) {
            System.out.println(method);
            String name = method.getName();
            System.out.println(name);
        }

        //获取类名
        String className = studentClass.getName();
        System.out.println(className);
    }
}

通过修改配置文件，达到不改变该类的任何代码，可以创建任意类的对象，可以执行任意方法，避免了每一次都修改类文件的缺点，同时提高了程序的扩展性

* 实现：
    1. 配置文件
    2. 反射
* 步骤：
    1. 将需要创建的对象的全类名和需要执行的方法定义在配置文件中
    2. 在程序中加载读取配置文件
    3. 使用反射技术来加载类文件进内存
    4. 创建对象
    5. 执行方法

//pro.properties 自定义配置文件
className=cn.ideal.domain.Student
methodName=study

package cn.ideal.reflect;

import java.io.InputStream;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;

public class ReflectTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        /*
            不改变该类的任何代码，可以创建任意类的对象，可以执行任意方法
         */

        //1.加载配置文件

        //创建Properties对象
        Properties pro = new Properties();
        //加载配置文件，转换为一个集合
        //获取class目录下的配置文件
        ClassLoader classLoader = ReflectTest.class.getClassLoader();
        InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("pro.properties");
        pro.load(is);

        //2.获取配置文件中定义的数据
        String className = pro.getProperty("className");
        String methodName = pro.getProperty("methodName");

        //3.加载该类进内存
        Class cls = Class.forName(className);

        //4.创建对象
        Object obj = cls.newInstance();

        //5.获取方法对象
        Method method = cls.getMethod(methodName);

        //6.执行方法
        method.invoke(obj);
    }

我仅仅浅薄的谈了一下反射的基本知识，一些比较深入的理解由于篇幅问题，放在后面专篇讲解，感谢支持。确实有很多不足之处，也希望能与大家交流。

如果内容中有什么不足，或者错误的地方，欢迎大家给我留言提出意见, 蟹蟹大家 ！^_^

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