Java学习:反射

一、反射概述

在运行状态中,对任意一个类,都能知道这个类的所有属性和方法,对任意一个对象,都能调用它的任意一个方法和属性。这种能动态获取信息及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制

从Oracle的官方文档来看,反射主要应用在以下几方面:

• 反射让开发人员可以通过外部类的全部路径名创建这些类,并使用这些类,实现一些扩展的功能
• 反射让开发人员可以枚举出类的全部成员,包括构造函数、属性、方法。以帮助开发者写出正确的代码
• 测试时可以利用反射API访问类的私有成员,以保证测试代码覆盖率

反射的实现原理是什么呢?

1. 首先我们要知道class对象是怎么产生的,每个类都有一个Class对象(更恰当的说,是被保存在一个同名的.class文件中)。比如创建一个Student类,Java程序会先进行编译,生成.class文件,编译完成后,会把所有class文件中所包含的类的基本元信息装载到JVM内存中,以class类的形式保存
2. 当我们使用反射的时候,直接获取到class对象,相当于跳过jvm的编译直接获取到jvm运行时需要的class对象,然后进行反编译,获取对象的各种信息
3. Java属于先编译再运行的语言,程序中对象的类型在编译器就确定下来了,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,需要哪个就加载哪个

二、反射API

三、实例

package Reflect;

public class User {
    private int id;
    public String name;

    public User(int id,String name){
        this.id = id;
        this.name = name;
    }

    public int add(int number){
        this.id += number;
        return id;
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

1、获取class对象

package Reflect;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class reflect {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, ClassNotFoundException {

        //获取class对象
        //1、通过完整路径名获取class对象
        Class clazz = Class.forName("Reflect.User");
        //2、通过类的class属性获取
        Class clazz1 = User.class;
        //3、通过对象来获取,这种方式已经获取了对象不需要再使用反射
        User zhangsan = new User(1,"yangguang");
        Class clazz2 = zhangsan.getClass();
    }
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

2、通过反射来访问成员变量和私有成员变量

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class reflect {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, ClassNotFoundException {

        //获取class对象
        //1、通过完整路径名获取class对象
        Class clazz = Class.forName("Reflect.User");
        //2、通过类的class属性获取
        Class clazz1 = User.class;
        //3、通过对象来获取,这种方式已经获取了对象不需要再使用反射
        User zhangsan = new User(1,"yangguang");
        Class clazz2 = zhangsan.getClass();

        //通过反射来访问成员变量,name是public的
        Field idfield = clazz.getField("name");
        System.out.println(idfield.get(zhangsan));
        //这时候可能有人会说,已经通过zhangsan创建了对象,直接用System.out.println(zhangsan.name);不就可以把成员变量打印出来,为什么要多此一举用反射?
        
        //其实通过反射还可以访问类的私有成员变量,通过getDeclareField方法
        Field field = clazz.getDeclaredField("id");
        field.setAccessible(true);
        System.out.println(field.get(zhangsan));
    }
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28

3、通过反射来调用方法

package Reflect;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class reflect {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, ClassNotFoundException {

        //获取class对象
        //1、通过完整路径名获取class对象
        Class clazz = Class.forName("Reflect.User");
        //2、通过类的class属性获取
        Class clazz1 = User.class;
        //3、通过对象来获取,这种方式已经获取了对象不需要再使用反射
        User zhangsan = new User(1,"杨广");
        Class clazz2 = zhangsan.getClass();
       
        //通过反射来调用方法,如果是私有方法用getDeclareMethod
        Method method = clazz.getMethod("add",int.class);
        System.out.println(method.invoke(zhangsan,100));
    }
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24

4、获取构造方法,创建实例

package Reflect;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class reflect {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, ClassNotFoundException, InstantiationException {

        //获取class对象
        //1、通过完整路径名获取class对象
        Class clazz = Class.forName("Reflect.User");
        //2、通过类的class属性获取
        Class clazz1 = User.class;

		//获取构造方法,传入构造方法的两个参数类型,若是私有构造方法,则用getDeclareConstructor
        Constructor constructor = clazz.getConstructor(int.class,String.class);
        //创建实例
        Object zhangsan = constructor.newInstance(1,"杨坚");
		
		
        Field field = clazz.getField("name");
        System.out.println(field.get(zhangsan));
    }
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27