Java反射

目录

什么是反射？

反射我们要学习什么？

获取class对象的三种方式

获取构造器

获取成员变量

获取类方法

反射的作用：

反射的应用：

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什么是反射？

java反射通俗来讲就是解剖类，并允许以编程的方式解剖类中的各个成分（构造器，成员变量，方法）。

反射我们要学习什么？

获取类的信息，并操作他们

第一步：加载类，获取类的字节码：Class对象

第二步：获取类的构造器：Constructor对象

第三步：获取类的成员变量：Field对象

第四步：获取类的成员方法：Method对象

获取class对象的三种方式

• 类名.class
• 调用class提供方法：public static class forName(String package); //package为全类名
• Object提供的方法：public Class getClass()； Class c = 对象.getClass();

public static void main(String[] args) throws Exception {
        Student stu = new Student();
        //第一种方式，类名.的方式
        Class studentClass = Student.class;
        //通过类对象，获得类名
        String simpleName = studentClass.getSimpleName();
        //通过类对象，获取全类名
        String name = studentClass.getName();
 
        //第二种方式，调用Class提供的方法
        Class studentClass2 = Class.forName("com.example.com.yunlong.test4.Student");
 
        //第三种方式，Object提供的方法：public Class getClass();
        Class studentClass3 = stu.getClass();
    }

获取构造器

第一步：获取class对象

第二步：通过 Class 对象，我们可以获取构造器信息。

• getConstructors():获取全部的公共构造器。
• getDeclaredConstructors():获取全部的构造器，包括私有的。
• getConstructor(Class... parameterTypes)：获取指定参数类型的公共构造器。
• getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes)：获取指定参数类型的所有构造器，包括私有构造器。

获取成员变量

第一步：获取class对象

第二步：通过 Class 对象，我们可以获取成员变量信息。

• getFields():获取全部的公共字段。
• getDeclaredFields():获取全部的字段，包括私有的。
• getField(String name)：获取指定名称的公共字段。
• getDeclaredField(String name)：获取指定名称的所有字段，包括私有字段。

import java.lang.reflect.Field;
 
class MyClass {
    public String publicField;
    private int privateField;
 
    public MyClass(String publicField, int privateField) {
        this.publicField = publicField;
        this.privateField = privateField;
    }
}
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 创建 MyClass 类的实例
        MyClass obj = new MyClass("publicValue", 123);
 
        // 获取 MyClass 类的 Class 对象
        Class clazz = MyClass.class;
 
        // 获取指定名称的公共字段
        Field publicField = clazz.getField("publicField");
 
        // 获取指定名称的所有字段，包括私有字段
        Field privateField = clazz.getDeclaredField("privateField");
 
        // 设置字段的可访问性，以便访问私有字段
        privateField.setAccessible(true);
 
        // 获取字段的值
        Object publicValue = publicField.get(obj);
        Object privateValue = privateField.get(obj);
 
        // 输出字段的值
        System.out.println("Public Field Value: " + publicValue);
        System.out.println("Private Field Value: " + privateValue);
    }
}

获取类方法

第一步：获取class对象

第二步：通过 Class 对象，我们可以获取类中方法信息。

• getMethods()：获取类的全部公共方法。
• getDeclaredMethods()：获取类的全部方法，包括私有。

• getMethod(String name, Class... parameterTypes)：获取指定名称和参数类型的公共方法。
• getDeclaredMethod(String name, Class... parameterTypes)：获取指定名称和参数类型的所有方法，包括私有方法。

import java.lang.reflect.Method;
 
class MyClass {
    public void publicMethod(String param1, int param2) {
        System.out.println("Public Method: " + param1 + ", " + param2);
    }
 
    private void privateMethod() {
        System.out.println("Private Method");
    }
}
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 创建 MyClass 类的实例
        MyClass obj = new MyClass();
 
        // 获取 MyClass 类的 Class 对象
        Class clazz = MyClass.class;
 
        // 获取指定名称和参数类型的公共方法
        Method publicMethod = clazz.getMethod("publicMethod", String.class, int.class);
 
        // 获取指定名称和参数类型的所有方法，包括私有方法
        Method privateMethod = clazz.getDeclaredMethod("privateMethod");
 
        // 设置私有方法可访问
        privateMethod.setAccessible(true);
 
        // 调用公共方法
        publicMethod.invoke(obj, "param1", 123);
 
        // 调用私有方法
        privateMethod.invoke(obj);
    }
}

反射的作用：

基本作用：可以得到一个类的全部成分然后操作。

可以破坏封装性：因为它可以访问和操作类的私有成员，而不受java语言访问修饰符的限制

最重要的用途：适合做java的框架，基本上，主流的框架都会基于反射设计出一些通用的功能。

反射的应用：

Java 反射广泛应用于以下几个领域：

1. 框架开发：许多框架使用反射来实现自动配置和扩展点的加载，比如 Spring 框架。
2. 动态代理：通过反射可以动态地创建代理对象，实现 AOP（面向切面编程）等功能。
3. 工具类编写：比如 ORM（对象关系映射）框架需要通过反射获取实体类的信息。
4. 调试和诊断工具：通过反射可以查看类的结构信息，帮助调试和诊断问题。

实例

使用反射做一个简易版的框架

需求：对于任意一个对象，该框架都可以把对象的字段名和对应的值，保存到文件中去。

public class MyFrame {
 
    public static void saveObject(Object obj) throws Exception {
        PrintStream ps = new PrintStream(new FileOutputStream("E:\\workspacelong\\Thred\\src\\data.txt",true));
        //第一步，拿到class对象
        Class a = obj.getClass();
        String simpleName = a.getSimpleName();//拿到类名
        ps.println("------------"+simpleName+"-------------");
        //第二步，拿到类中成员变量
        Field[] declaredFields = a.getDeclaredFields();
        for (Field declaredField : declaredFields) {
            declaredField.setAccessible(true);
            //第三步，拿到成员变量的名字
            String name = declaredField.getName();
            //第四步，拿到成员变量的值，转化为String
            String value = declaredField.get(obj)+"";
            ps.println(name+"="+value);
        }
        ps.close();
    }
}

Java 反射的优缺点

尽管 Java 反射提供了强大的功能，但也存在一些优缺点：

优点：

• 提供了灵活性和动态性，使得编程更加灵活和易扩展。
• 可以在运行时获取类的信息，使得一些框架和工具的开发更加简便。

缺点：

• 性能开销较大，因为反射操作是在运行时进行的，而不是编译时。
• 降低了代码的可读性和可维护性，因为反射使得代码更加动态和难以理解。