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反射

Mr.Zhang2023/7/26后端Java大约 10 分钟约 3042 字

反射的概述

  在 Java 中的反射机制是指在运行状态中，对于任意一个类都能够知道这个类所有的属性和方法；并且对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为 Java 语言的反射机制。

反射允许对封装类的字段、方法和构造函数的信息进行编程访问。

![反射能干的事.png](./img/reflect_to_do.png =600x)

反射机制的相关类在哪个包下？

java.lang.reflect.*;

演示用的 Person 类
package cn.test.reflect;

public class Person {
    private String name;
    private int age;
    public String gender;

    /**
     * 无参构造函数
     * 注意：当没有有参构造函数时，会隐式声明
     */
    public Person() {
    }

    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }

    protected Person(int age) {
        this.age = age;
    }

    private Person(String name, int age) {
        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;
    }

    public String eat(String name) {
        System.out.println("Eating！");
        return name + " - eating!";
    }

    public String getGender() {
        return gender;
    }

    public void setGender(String gender) {
        this.gender = gender;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Name:" + this.name + "," + "Age:" + this.age + "," + "Gender:" + this.gender;
    }
}

获取 Class 对象的三种方式

① Class.forName("全类名")源代码阶段

Class clazz = Class.forName("cn.test.reflect.Person");

最为常用

② 类名.class加载阶段

Class clazz = Person.class;

一般更多的是当做参数进行传递

③ 对象.getClass()运行阶段

Person person = new Person();
Class clazz = person.getClass();

当我们已经有了这个类的对象时，才能使用

反射获取构造方法(Constructor)

Class 类中用于获取构造方法的方法：

方法说明
Constructor<?>[] getConstructors()返回所有 公共(public) 构造方法对象的数组
Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()返回所有构造方法对象的数组
Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)返回单个 公共(public) 构造方法对象
Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)返回单个构造方法对象

创建对象的方法：

① 通过 Class 类的 newInstance()方法
② 通过 Constructor 的 newInstance(Object[] args)方法

Constructor 类中其他几个常用方法：

方法说明
int getModifiers()返回构造函数的修饰符 ①
int getParameterCount()返回构造函数的参数数量
Parameter[] getParameters()返回构造函数参数数组(在类Executable中)
Class<?>[] getParameterTypes()返回构造函数参数类型数组(Class)②
Type[] getGenericParameterTypes()返回构造函数参数类型数组(Type)

① 返回的修饰符一般配合Modifier类的String toString(int mod)使用
② 结果集一般配合Class类的String getSimpleName()方法使用

示例代码：

展开查看
App.java
/**
 * 1.先获取classes字节码文件对象
 * 使用 Class 类中的 forName() 静态方法
 */
System.out.println("---1.获取Class对象---------------------------");
Class clazz_1 = Class.forName("cn.test.reflect.Person");
System.out.println("clazz_1 = " + clazz_1);

// 2.1 获取所有公共的构造方法
System.out.println("---2.1.获取所有公共的构造方法--------------------");
Constructor[] constructors = clazz_1.getConstructors();
for (Constructor constructor : constructors) {
    System.out.println("constructor = " + constructor);
}

// 2.2 获取单个公共的构造方法(无参)
System.out.println("---2.2 获取单个公共的构造方法(无参)---------------");
Constructor constructor_1 = clazz_1.getConstructor();
System.out.println("constructor_1 = " + constructor_1);

// 2.3 获取单个公共的构造方法(有参)
System.out.println("---2.3 获取单个公共的构造方法(有参)---------------");
Constructor constructor_2 = clazz_1.getConstructor(String.class);
System.out.println("constructor_2 = " + constructor_2);

// 3.1 获取所有的构造方法
System.out.println("---3.1 获取所有的构造方法------------------------");
Constructor[] declaredConstructors = clazz_1.getDeclaredConstructors();
for (Constructor declaredConstructor : declaredConstructors) {
    System.out.println("declaredConstructor = " + declaredConstructor);
}

// 3.2 获取所有的构造方法(无参)
System.out.println("---3.2 获取所有的构造方法(无参)---------------------");
Constructor declaredConstructor_1 = clazz_1.getDeclaredConstructor();
System.out.println("declaredConstructor_1 = " + declaredConstructor_1);

// 3.3 获取所有的构造方法(有参)
System.out.println("---3.3 获取所有的构造方法(有参)---------------------");
Constructor declaredConstructor_2 = clazz_1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
System.out.println("declaredConstructor_2 = " + declaredConstructor_2);

// 4.获取权限修饰符
System.out.println("---4.获取权限修饰符--------------------------------");
int modifiers = declaredConstructor_2.getModifiers();
System.out.println("modifiers = " + modifiers);

// 5.获取参数数量
System.out.println("---5.获取参数数量----------------------------------");
int parameterCount = declaredConstructor_2.getParameterCount();
System.out.println("parameterCount = " + parameterCount);
// 6.获取参数
System.out.println("---6.获取参数--------------------------------------");
Parameter[] parameters = declaredConstructor_2.getParameters();
for (Parameter parameter : parameters) {
    System.out.println("parameter = " + parameter);
}
// 7.获取参数类型
System.out.println("---7.获取参数类型------------------------------------");
Class[] parameterTypes = declaredConstructor_2.getParameterTypes();
for (Class parameterType : parameterTypes) {
    System.out.println("parameterType = " + parameterType);
}
Type[] genericParameterTypes = declaredConstructor_2.getGenericParameterTypes();
for (Type genericParameterType : genericParameterTypes) {
    System.out.println("genericParameterType = " + genericParameterType);
}

// 8.1 使用 Constructor 的 newInstance(Object ... initargs) 方法创建对象
System.out.println("---8.1 使用 Constructor 的 newInstance(Object ... initargs) 方法创建对象----");
Person person_constructor = (Person) declaredConstructor_1.newInstance();
person_constructor.eat("张三");

// 8.2 使用 Class 类的 newInstance() 方法
System.out.println("---8.2 使用 Class 类的 newInstance() 方法--------------");
Person person_class = (Person) clazz_1.newInstance();
person_class.eat("李四");

反射获取成员变量(Field)

Class 类中获取成员变量的方法：

方法说明
Field[] getFields()返回所有 公共 变量对象的数组
Field getField(String name)返回单个 公共 成员变量对象
Field[] getDeclaredFields()返回所有成员变量对象的数组
Field getDeclaredField(String name)返回单个成员变量对象

Field 类中其它几个常用方法:

方法说明
Class<?> getType()返回属性类型 ①
String getName()返回属性名名
int getModifiers()返回属性修饰符 ②
void set(Object obj, Object value)设置属性值
Object get(Object obj)读取属性值

① 一般配合Class类的String getSimpleName()方法使用
② 返回的修饰符一般配合Modifier类的String toString(int mod)使用

示例代码：

展开查看
App.java
/**
 * 1.先获取classes字节码文件对象
 * 使用 Class 类中的 forName() 静态方法
 */
System.out.println("---1.获取Class对象---------------------------");
Class clazz_1 = Class.forName("cn.test.reflect.Person");
System.out.println("clazz_1 = " + clazz_1);

// 2.1 获取所有公共成员变量数组
System.out.println("---2.1.获取所有公共成员变量数组--------------------");
Field[] fields = clazz_1.getFields();
for (Field field : fields) {
    System.out.println("field = " + field);
}

// 2.2 获取单个公共成员变量对象
System.out.println("---2.2.获取单个公共成员变量对象--------------------");
Field gender = clazz_1.getField("gender");
System.out.println("getField = " + gender);

// 2.3 获取所有成员变量对象数组
System.out.println("---2.3.获取所有成员变量对象数组------------------------");
Field[] declaredFields = clazz_1.getDeclaredFields();
for (Field declaredField : declaredFields) {
    System.out.println("declaredField = " + declaredField);
}

// 2.4 获取单个成员变量对象
System.out.println("---2.4.获取单个成员变量对象-------------------------");
Field name = clazz_1.getDeclaredField("name");
System.out.println("getDeclaredField = " + name);

// 3.获取变量类型
System.out.println("---3.获取变量类型----------------------------------");
Class type = name.getType();
System.out.println("name_type = " + type);
// 4.获取变量名字
System.out.println("---4.获取变量名字----------------------------------");
String parameterName = name.getName();
System.out.println("parameterName = " + parameterName);
// 5.获取变量修饰符
System.out.println("---5.获取变量修饰符----------------------------------");
int modifiers = name.getModifiers();
System.out.println("modifiers = " + modifiers);

// 6.获取成员变量记录的值
System.out.println("---6.获取成员变量记录的值------------------------------");
Person person = new Person("LiHua");
name.setAccessible(true);
Object o = name.get(person);
System.out.println("o = " + o);

// 7.修改对象里面记录的值
System.out.println("---7.修改对象里面记录的值------------------------------");
name.set(person, "Zhang");
System.out.println(person);

反射获取成员方法(Method)

Class 类中获取成员变量的方法：

方法说明
Method[] getMethods()返回所有 公共 方法对象数组(包括继承的)
Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)返回单个 公共 方法对象
Method[] getDeclaredMethods()返回所有成员方法对象对象数组
Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)返回单个成员方法对象

Method 类中其它几个常用方法:

方法说明
int getModifiers()返回方法的修饰符 ①
Class<?> getReturnType()返回方法的返回类型 ②
int getParameterCount()返回方法的形参数量
Class<?>[] getParameterTypes()返回方法的形参类型数组 ③
Parameter[] getParameters()返回方法的形参数组(在类Executable中)
String getName()返回方法名
Class<?>[] getExceptionTypes()返回异常类型列表
Object invoke(Object obj, Object... args)调用方法

① 返回的修饰符一般配合Modifier类的String toString(int mod)使用
② 一般配合Class类的String getSimpleName()方法使用
③ 结果集一般配合Class类的String getSimpleName()方法使用

示例代码：

展开查看
App.java
/**
 * 1.先获取classes字节码文件对象
 * 使用 Class 类中的 forName() 静态方法
 */
System.out.println("---1.获取Class对象---------------------------");
Class clazz_1 = Class.forName("cn.test.reflect.Person");
System.out.println("clazz_1 = " + clazz_1);

// 2.1 获取所有公共方法对象数组(包括继承的)
System.out.println("---2.1.获取所有公共方法对象数组(包括继承的)--------------------");
Method[] methods = clazz_1.getMethods();
for (Method method : methods) {
    System.out.println("method = " + method);
}

// 2.2 获取单个公共方法对象
System.out.println("---2.2.获取单个公共方法对象--------------------");
Method method = clazz_1.getMethod("setName", String.class);
System.out.println("method = " + method);

// 3.1 获取所有成员方法对象对象数组
System.out.println("---3.1.获取所有成员方法对象对象数组------------------------");
Method[] declaredMethods = clazz_1.getDeclaredMethods();
for (Method declaredMethod : declaredMethods) {
    System.out.println("declaredMethod = " + declaredMethod);
}

// 3.2 获取单个成员方法对象
System.out.println("---3.2.获取单个成员方法对象-------------------------");
Method declaredMethod = clazz_1.getDeclaredMethod("eat", String.class);
System.out.println("declaredMethod = " + declaredMethod);

// 4.获取成员方法的修饰符
System.out.println("---4.获取成员方法的修饰符----------------------------");
int modifiers = declaredMethod.getModifiers();
System.out.println("modifiers = " + modifiers);

// 5.获取成员方法的返回类型
System.out.println("---5.获取成员方法的返回类型----------------------------");
Class<?> returnType = declaredMethod.getReturnType();
System.out.println("returnType = " + returnType);

// 6.获取成员方法的形参数量
System.out.println("---6.获取成员方法的形参数量----------------------------");
int parameterCount = declaredMethod.getParameterCount();
System.out.println("parameterCount = " + parameterCount);

// 7.获取成员方法的参数类型列表
System.out.println("---7.获取成员方法的参数类型列表--------------------------");
Class<?>[] parameterTypes = declaredMethod.getParameterTypes();
for (Class parameterType : parameterTypes) {
    System.out.println("parameterType = " + parameterType);
}

// 8.获取成员方法的形参
System.out.println("---8.获取成员方法的形参-------------------------------");
Parameter[] parameters = declaredMethod.getParameters();
for (Parameter parameter : parameters) {
    String name = parameter.getName();
    System.out.println("parameter = " + parameter);
}

// 9.获取成员方法名
System.out.println("---9.获取成员方法名-----------------------------------");
String name = declaredMethod.getName();
System.out.println("name = " + name);

/**
 * 10.调用方法
 * 参数一：表示方法的调用者
 * 参数二：表示在调用方法时传递的实际参数
 */
System.out.println("---10.调用方法----------------------------------------");
Person person = new Person();
Object invoke = declaredMethod.invoke(person, "张三");
System.out.println("invoke = " + invoke);

小结

反射的作用

① 获取任意一个类中的所有信息
② 结合配置文件动态创建对象

获取 class 字节码文件对象的三种方式

① Class.forName("全类名");
② 类名.class;
③ 对象.getClass();

如何获取构造方法、成员方法、成员变量

方法简记说明方法简记说明
get获取set设置
Constructor构造方法Parameter参数
Field成员变量Modifiers修饰符
Method方法Declared私有的
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贡献者: ynzxj
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