java_反射

什么是反射

概念

• 放射：将类的各个部分封装为其他对象，这就是反射机制。

java代码在内存中经历的三个阶段

1、 Source 源代码阶段

• 执行javac编译命令从.java文件到.class文件的过程都是在源代码阶段，.class字节码文件会将类分为多个部分，其中分为成员变量部分，成员方法部分，构造方法部分等。

2、 Class 类对象阶段

• 通过ClassLoader（类加载器）将字节码文件加载到内存中。
• 通过Class类对象来描述进入内存中的字节码文件的特征和行为。将成员变量、成员方法、构造方法等封装成单独的对象放入Class类对象中。
• 最后我们可以通过Class对象的一些行为创建具体的某个对象。

3、 runtime 运行时阶段

• new 类();

反射的好处

• 在程序的运行期间操作这些对象。
• 降低程序的耦合性，提高程序的可扩展性。

获取Class类对象的方法

• 获取class类对象的方式有三种，分别对应的java代码经历的三个阶段

1、 Class.forName(“全类名”);

• 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

2、 类名.class;

• 通过类名的属性class获取
• 多用于参数传递

3、 对象.getClass();

• getClass()方法是定义在Object类中的

• 多用于对象获取字节码

• 同一个字节码文件（*.class）在一次程序运行过程中，只会被加载一次。

package top.uaoie.day03;
import top.uaoie.domain.Person;
public class ReflectDome01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1. Class.forName("全类名");
        Class clazz1 = Class.forName("top.uaoie.domain.Person");
        //2. 类名.class;
        Class clazz2 = Person.class;
        //3. 对象.getClass();
        Person p = new Person();
        Class clazz3 = p.getClass();

        System.out.println(clazz1);
        System.out.println(clazz2);
        System.out.println(clazz3);
        //比较三个对象
        System.out.println(clazz1 == clazz2);
        System.out.println(clazz1 == clazz3);
    }
}

反射的应用

1、 获取所有的成员变量

• Field[] getFields()
• Field getFied(String name)
• Field[] getDeclaredFields()
• Field getDeclaredFied(String name)

2、 获取所有的构造方法

• Constructor<?>[] getConstructors()
• Constructor getConstructors(类<?>… parameterTypes)
• Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()
• Constructor getDeclaredConstructors(类<?>… parameterTypes)

3、 获取所有的成员方法

• Method[] getMethods()
• Menthod getMethod(String name,类<?>…parameterTypes)
• Method[] getDeclaredMethods()
• Menthod getDeclaredMethod(String name,类<?>…parameterTypes)

4、 获取类名

• String getName()

以下为演示通过反射获取所有的成员变量

• 创建一个名为Person的类，里面的代码如下：

package top.uaoie.domain;
public class Person {
    public String a;
    protected String b;
    String c;
    private String d;

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "a='" + a + '\'' +
                ", b='" + b + '\'' +
                ", c='" + c + '\'' +
                ", d='" + d + '\'' +
                '}';
    }
}

• 再新建一个名为ReflectDome02的类，里面的代码如下：

package top.uaoie.day03;
import top.uaoie.domain.Person;
import java.lang.reflect.Field;
public class ReflectDome02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //获取Person的Class对象，此处是在阶段二部分获取的
        //也可在第一阶段获取，如：Class.forName("top.uaoie.domain.Person");
        Class p = Person.class;
        //获取成员变量
        Field[] fields = p.getFields();
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }
        System.out.println("---------------------");
        Field a = p.getField("a");
        System.out.println(a);
        //创建一个对象
        Person person = new Person();
        //获取成员变量a的值
        Object value = a.get(person);
        System.out.println(value);
        //设置成员变量a的值
        a.set(person, "这是a的值");
        System.out.println(person);
        System.out.println("=================");
        Field[] declaredFields = p.getDeclaredFields();
        for (Field declaredField : declaredFields) {
            System.out.println(declaredField);
        }
        Field d = p.getDeclaredField("d");
        //忽略访问权限修饰符
        d.setAccessible(true);//暴力反射
        Object value2 = d.get(person);
        System.out.println(value2);

    }
}

小结

• 获取类的class对象有多种方法，其中使用Class.forName可以通过读取配置文件获取全类名
• Class.forName和getField等类是代码会报错是因为传入的是字符串，所有可能不存在这个类获或者方法，所以需要处理异常
• 通过反射可以直接访问到任何成员变量名，不受访问修饰符的限制
• 可以setAccessible设置为true来暴力反射获取或者更改成员变量的值