Java反射使用的详细介绍(最新推荐)

学全栈的灌汤包 2023-03-21 我要评论

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

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:

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:

方法	说明
getConstructors()	返回所有构造器对象的数组（只能拿public的）
getDeclaredConstructors()	返回所有构造器对象的数组，存在就能拿到
getConstructor(Class<?>… parameterTypes)	返回指定的单个构造器对象（只能拿public的）
getDeclaredConstructor(Class<?>… parameterTypes)	返回指定的单个构造器对象，存在就能拿到

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)

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

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:

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:

方法	说明
getFields()	返回所有成员变量对象的数组（只能拿public的）
getDeclaredFields()	返回所有成员变量对象的数组，存在就能拿到
getField(String name)	返回单个成员变量对象（只能拿public的）
getDeclaredField(String name)	返回单个成员变量对象，存在就能拿到

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

符号	说明
set(Object obj, Object value)	赋值
get(Object obj)	获取值, 返回Object类型。
setAccessible(boolean flag)	设置为true,表示取消访问检查，进行暴力反射

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

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:

方法	说明
getMethods()	返回所有成员方法对象的数组（只能拿public的）
getDeclaredMethods()	返回所有成员方法对象的数组，存在就能拿到
getMethod(String name, Class<?>… parameterTypes)	返回单个成员方法对象（只能拿public的）
getDeclaredMethod(String name, Class<?>… parameterTypes)	返回单个成员方法对象，存在就能拿到

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:

符号	说明
invoke(Object obj, Object… args)	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）

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
}

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