day22Java-Reflect-反射

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Java-(高级)

文章目录

类加载器
反射
- 反射-获取class文件对象的方式
- 反射-通过反射获取构造方法对象相关方法
- - 反射-通过反射获取无参构造方法对象
  - 反射-通过反射获取带三个参数构造方法对象
  - 反射-通过反射获取私有构造方法对象
- 反射-通过反射获取成员变量对象相关方法
- - 反射-通过反射获取不同修饰符的成员变量对象
- 反射-通过反射获取成员方法对象相关方法
- - 反射-通过反射获取不同修饰符的成员方法对象
反射练习-通过配置文件运行类中的方法
反射练习-ArrayList\的一个对象，在这个集合中添加一个字符串数据，如何实现呢？
反射练习-public void setProperty(Object obj, String propertyName, Object value){}此方法可将obj对象中名为propertyName的属性的值设置为value。

类加载器

在写反射时,先介绍类加载器,因为反射都是在操作运行时Class文件对象,一个java文件,首先要编译成class文件,在使用类加载器加载到内存中。

当程序要使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过加载，连接，初始化三步来实现对这个类进行初始化。

加载 1.就是指将class文件读入内存，并为之创建一个Class对象。2.任何类被使用时系统都会建立一个Class对象。
连接1.验证 是否有正确的内部结构，并和其他类协调一致2.准备 负责为类的静态成员分配内存，并设置默认初始化值3.解析 将类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用
初始化 就是我们以前讲过的初始化步骤

1.类加载器图解

2.类加载器的组成

 1）BootStrap：引导类加载器：加载都是最基础的文件 也被称为引导类加载器，负责Java核心类的加载。比如System,String等。在JDK中JRE的lib目录下rt.jar文件中。2）ExtClassLoader：扩展类加载器：加载都是基础的文件负责JRE的扩展目录中jar包的加载。在JDK中JRE的lib目录下ext目录。3）AppClassLoader：应用类加载器：三方jar包和自己编写java文件负责在JVM启动时加载来自java命令的class文件，以及classpath环境变量所指定的jar包和类路径。

3.类初始化时机

 1.创建类的实例2.访问类的静态变量，或者为静态变量赋值3.调用类的静态方法4.使用反射方式来强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class对象5.初始化某个类的子类6.直接使用java.exe命令来运行某个主类

反射

JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。

要想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象。而解剖使用的就是Class类中的方法.所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象。

反射：就是通过class文件对象，去使用该文件中的成员变量，构造方法，成员方法。

要想这样使用，首先你必须得到class文件对象，其实也就是得到Class类的对象。

Class类：成员变量   Field构造方法   Constructor成员方法 Method

反射-获取class文件对象的方式

获取class文件对象的方式：
A:Object类的getClass()方法
B:数据类型的静态属性class
C:Class类中的静态方法
public static Class forName(String className)

一般我们到底使用谁呢?A:自己玩 任选一种，第二种比较方便B:开发 第三种为什么呢?因为第三种是一个字符串，而不是一个具体的类名。这样我们就可以把这样的字符串配置到配置文件中。

代码演示

public class ReflectDemo {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {//A:Object类的getClass()方法Person p = new Person();Class c = p.getClass();Person p2 = new Person();Class c1 = p2.getClass();System.out.println(p==p2);//falseSystem.out.println(c==c1);//true//B:数据类型的静态属性classClass c2 = Person.class;System.out.println(c1==c2);//true//C:Class类中的静态方法Class c3 = Class.forName("com.ginger.demo01.Person");System.out.println(c2==c3);//true}
}

结果

false
true
true
true

反射-通过反射获取构造方法对象相关方法

Class类中的方法:
Constructor[] getConstructors():获取公共构造方法对象
Constructor<?>[] getDeclaredConstructors():获取所有构造方法对象(包括私有)
Constructor getConstructor(Class<?>… parameterTypes):获取单个公共构造方法对象
Constructor getDeclaredConstructor(Class<?>… parameterTypes): 获取单个公共构造方法对象(包括私有)

Constructor类中的方法:
public void setAccessible(boolean flag):值为true,取消 Java 语言访问检查。
T newInstance(Object… initargs):使用此 Constructor 对象表示的构造方法来创建该构造方法的声明类的新实例，并用指定的初始化参数初始化该实例。

反射获取构造方法共用的Person类

public class Person {private String name;int age;public String address;public Person() {}private Person(String name) {this.name = name;}public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public Person(String name, int age, String address) {this.name = name;this.age = age;this.address = address;}public void show() {System.out.println("show");}public void method(String s) {System.out.println("method" + s);}public String getString(String s, int i) {return s + "--" + i;}private void function() {System.out.println("function");}@Overridepublic String toString() {return "Person{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +", address='" + address + '\'' +'}';}
}

反射-通过反射获取无参构造方法对象

代码演示

public class RefletcDemo {public static void main(String[] args) throws Exception {//获取class文件对象Class c = Class.forName("com.ginger.demo02.Person");//Constructor[] getConstructors():获取公共构造方法Constructor[] consArr1 = c.getConstructors();for (Constructor cons1 : consArr1) {System.out.println(cons1);}System.out.println("----------------------------------------------");//Constructor<?>[] getDeclaredConstructors():返回所有构造方法包括私有Constructor[] consArr2 = c.getDeclaredConstructors();for (Constructor cons2 : consArr2) {System.out.println(cons2);}System.out.println("----------------------------------------------");//获取无参构造方法//Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes):获取单个构造//参数表示的是：你要获取的构造方法的构造参数个数及数据类型的class字节码文件对象Constructor cons3 = c.getConstructor();//返回构造方法对象//T newInstance(Object... initargs):使用此 Constructor 对象表示的构造方法来创建该构造方法的声明类的新实例，并用指定的初始化参数初始化该实例。Object o = cons3.newInstance();//等价于//Person p  = new Person();System.out.println(o);Person p2 = (Person) o;p2.show();}
}

结果:

public com.ginger.demo02.Person(java.lang.String,int,java.lang.String)
public com.ginger.demo02.Person(java.lang.String,int)
public com.ginger.demo02.Person()
----------------------------------------------
public com.ginger.demo02.Person(java.lang.String,int,java.lang.String)
public com.ginger.demo02.Person(java.lang.String,int)
private com.ginger.demo02.Person(java.lang.String)
public com.ginger.demo02.Person()
----------------------------------------------
Person{name='null', age=0, address='null'}
show

反射-通过反射获取带三个参数构造方法对象

需求：通过反射去获取该构造方法并使用：
public Person(String name, int age, String address)

Person p = new Person(“亚索”,33,“艾欧尼亚”);
System.out.println§;

代码演示

public class RefletcDemo {public static void main(String[] args) throws Exception {//获取Class对象Class c1 = Class.forName("com.ginger.demo03.Person");//获取带参构造方法对象//Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)Constructor cons = c1.getConstructor(String.class, int.class, String.class);//通过带参的构造方法对象,创建对象。//T newInstance(Object... initargs)Object o = cons.newInstance("亚索", 33, "艾欧尼亚");//等价于Person p = new Person("亚索",33,"艾欧尼亚");System.out.println(o);Person p = (Person) o;p.show();}
}

结果:

Person{name='亚索', age=33, address='艾欧尼亚'}
show

反射-通过反射获取私有构造方法对象

需求：通过反射获取私有构造方法并使用
private Person(String name)

Person p = new Person(“影流之主”);
System.out.println§;
代码演示

public class ReflectDemo {public static void main(String[] args) throws Exception {//获取Class对象Class c1 = Class.forName("com.ginger.demo04.Person");//获取私有带参构造方法对象//NoSuchMethodException:没有这样的方法//Constructor cons = c1.getConstructor(String.class);//只能获取公共方法,所以就报错了。Constructor cons = c1.getDeclaredConstructor(String.class);//可以获取私有构造方法//public void setAccessible(boolean flag):值为true,取消 Java 语言访问检查。//设置为true就可以访问私有构造方法cons.setAccessible(true);//IllegalAccessException:非法异常Object o = cons.newInstance("影流之主");//因为是私有方法不能访问所以报错了。System.out.println(o);Person p = (Person)o;p.show();}
}

结果:

Person{name='影流之主', age=0, address='null'}
show

反射-通过反射获取成员变量对象相关方法

Class类中的方法:
Field[] getFields():获取公共成员变量对象
Field[] getDeclaredFields():获取所有成员变量对象(包括私有)
Field getField(String name):获取单个公共成员变量
Field getDeclaredField(String name):获取单个成员变量对象(包括私有)

Field类中的方法:
void set(Object obj,Object value):将指定对象变量上此 Field 对象表示的字段设置为指定的新值。
void setAccessible(boolean flag):值为true,取消 Java 语言访问检查。
反射获取构造方法共用的Person类

public class Person {private String name;int age;public String address;public Person() {}private Person(String name) {this.name = name;}public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public Person(String name, int age, String address) {this.name = name;this.age = age;this.address = address;}public void show() {System.out.println("show");}public void method(String s) {System.out.println("method" + s);}public String getString(String s, int i) {return s + "--" + i;}private void function() {System.out.println("function");}@Overridepublic String toString() {return "Person{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +", address='" + address + '\'' +'}';}
}

反射-通过反射获取不同修饰符的成员变量对象

代码演示

public class ReflectDemo {public static void main(String[] args) throws Exception {//获取Class对象Class c1 = Class.forName("com.ginger.demo05.Person");//获取多个成员变量对象//Field[] getFields():获取公共成员变量对象//Field[] fields1 = c1.getFields();//获取公共成员变量对象//for (Field field : fields1) {//    System.out.println(field);//}//System.out.println("---------------------------------------");//Field[] getDeclaredFields():获取所有成员变量对象(包括私有)//Field[] field2 = c1.getDeclaredFields();//获取所有成员变量对象//for (Field field : field2) {//    System.out.println(field);//}//System.out.println("---------------------------------------");/*Person p  = new Person(); p.address="艾欧尼亚"; System.out.println(p);*///通过无参构造创建对象Constructor cons = c1.getConstructor();Object obj = cons.newInstance();//获取单个成员变量对象//获取address字段并赋值//Field getField(String name):获取单个公共成员变量Field field3 = c1.getField("address");// public void set(Object obj,Object value):将指定对象变量上此 Field 对象表示的字段设置为指定的新值。field3.set(obj, "艾欧尼亚");//把obj对象的addressField字段设置为"艾欧尼亚"。System.out.println(obj);System.out.println("---------------------------------------");//获取name字段并赋值//NoSuchFieldException//Field field4 = c1.getField("name");//Field getDeclaredField(String name):获取单个成员变量对象(包括私有)Field field4 = c1.getDeclaredField("name");//获取单个私有成员变//void setAccessible(boolean flag):值为true,取消 Java 语言访问检查。field4.setAccessible(true);field4.set(obj, "影流之主");System.out.println(obj);System.out.println("---------------------------------------");//获取age字段并赋值//NoSuchFieldException//Field file5 = c1.getField("age");Field file6 = c1.getDeclaredField("age");file6.set(obj,33);System.out.println(obj);}
}

结果:

Person{name='null', age=0, address='艾欧尼亚'}
---------------------------------------
Person{name='影流之主', age=0, address='艾欧尼亚'}
---------------------------------------
Person{name='影流之主', age=33, address='艾欧尼亚'}

反射-通过反射获取成员方法对象相关方法

Class类中的方法:
Method[] getMethods():获取公共成员方法对象(包括从父类继承的公共方法)
Method[] getDeclaredMethods():获取自己所有成员方法对象(包括私有)
Method getMethod(String name, Class<?>… parameterTypes):获取单个公共成员方法对象
Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>… parameterTypes):获取单个公共成员方法对象(包括私有)

Method类中的方法:
Object invoke(Object obj, Object… args):对带有指定参数的指定对象调用由此 Method 对象表示的底层方法。
void setAccessible(boolean flag):值为true,取消 Java 语言访问检查。
反射获取构造方法共用的Person类

public class Person {private String name;int age;public String address;public Person() {}private Person(String name) {this.name = name;}public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public Person(String name, int age, String address) {this.name = name;this.age = age;this.address = address;}public void show() {System.out.println("show");}public void method(String s) {System.out.println("method" + s);}public String getString(String s, int i) {return s + "--" + i;}private void function() {System.out.println("function");}@Overridepublic String toString() {return "Person{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +", address='" + address + '\'' +'}';}
}

反射-通过反射获取不同修饰符的成员方法对象

代码演示

public class ReflectDemo {public static void main(String[] args) throws Exception {//创建class对象Class c1 = Class.forName("com.ginger.demo06.Person");//Method[] getMethods():获取公共成员方法对象(包括从父类继承的公共方法)/*Method[] methods1 = c1.getMethods();for (Method method : methods1) {System.out.println(method);}System.out.println("------------------------------------");*///Method[] getDeclaredMethods():获取自己所有成员方法对象(包括私有)/*Method[] methods2 = c1.getDeclaredMethods();for(Method method:methods2){System.out.println(method);}System.out.println("------------------------------------");*///通过无参创建对象Constructor cons = c1.getConstructor();Object obj = cons.newInstance();//获取单个成员方法对象//Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes):获取单个公共成员方法对象//第一个参数表示的方法名，第二个参数表示的是方法的参数的class类型Method m1 = c1.getMethod("show");//执行方法// obj.m1();  错误//第一个参数表示对象是谁，第二参数表示调用该方法的实际参数//invoke()方法返回值是,obj对象调用方法(这里是show)的返回值。show()方法没有返回值,这里返回是null。Object o = m1.invoke(obj);//调用obj对象的m1方法System.out.println(o);//nullSystem.out.println("------------------------------------");Method m2 = c1.getMethod("method", String.class);m2.invoke(obj, "-影流之主");System.out.println("------------------------------------");Method m3 = c1.getMethod("getString", String.class, int.class);Object s = m3.invoke(obj, "格雷福斯-", 45);System.out.println(s);System.out.println("------------------------------------");//NoSuchMethodException:未发现该方法//Method m4 = c1.getMethod("function");//Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes):获取单个公共成员方法对象(包括私有)Method m4 = c1.getDeclaredMethod("function");//IllegalAccessException:非法的访问异常m4.setAccessible(true);//取消 Java 语言访问检查。m4.invoke(obj);}
}

结果:

show
null
------------------------------------
method-影流之主
------------------------------------
格雷福斯---45
------------------------------------
function

反射练习-通过配置文件运行类中的方法

class.txt文件内容:
通过修改className的值,实现了我不需要修改代码,只用修改配置文件就可以实现调用不同类的work方法。

className=com.ginger.demo01.Teacher
method=work

Student类

public class Studnet {public void work(){System.out.println("学生要学习");}
}

Teacher类

public class Teacher {public void work(){System.out.println("老师要教书");}
}

测试

public class ReflectTest {public static void main(String[] args) throws Exception {//没使用反射前//如果我有一个需求,随着实际的变化我需要老师、学生、工程师、或者医生类,每个类中都有一个work//方法，不同的对象做不同的工作。//Student s =  new Student(); 某个时间我又不要学生对象//work();//Teacher t = new Teacher();//work();//Doctor d  = new Doctor();//work();//或者某个时间我需要工程师对象,这时候就得要改代码,一般情况下代码是不能改的。可能会牵扯很多的代码。//使用反射后Properties p = new Properties();//读取数据p.load(new FileReader("class.txt"));//通过建获取值String className = p.getProperty("className");String method = p.getProperty("method");//获取class文件对象Class c1 = Class.forName(className);//通过无参构造创建对象Constructor cons = c1.getConstructor();Object obj = cons.newInstance();//获取方法对象Method m1 = c1.getMethod("work");m1.invoke(obj);}
}

结果:

老师要教书

反射练习-ArrayList<Integer>的一个对象，在这个集合中添加一个字符串数据，如何实现呢？

首先要明白的是集合的泛型，其实是编译器器看的,在java文件编译成class文件的时候,是根本没有泛型的,这个问题就是绕过编译器就可以实现。

通过反编译查看创建的一个ArrayList集合,根本没有泛型。

public class ArrayListDemo{public ArrayListDemo(){}public static void main(String args[]){ArrayList list = new ArrayList();}
}

代码实现

public class ArrayListDemo {public static void main(String[] args) throws Exception {//创建集合对象ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();//其实就是通过反射获取到list集合字节码文件对象,在使用add方法添加一个字符串即可。Class c1 = list.getClass();//获取list集合的add方法对象Method m1 = c1.getMethod("add", Object.class);//执行方法m1.invoke(list,"hello");System.out.println(list);}
}

结果:

[hello]

反射练习-public void setProperty(Object obj, String propertyName, Object value){}此方法可将obj对象中名为propertyName的属性的值设置为value。

代码演示

public class ToolDemo {public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {Student s = new Student();Tool.setProperty(s, "name", "疾风剑豪");System.out.println(s);Tool.setProperty(s, "age", 35);System.out.println(s);}
}
class Student {private String name;public int age;@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}
}

Tool工具类

public class Tool {public static void setProperty(Object obj, String propertyName, Object value) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {//获取class文件对象Class c1 = obj.getClass();//获取字段对象//防止是私有成员Field field = c1.getDeclaredField(propertyName);//取消Java的访问检查field.setAccessible(true);//设置obj对象属性值field.set(obj,value);}
}

结果:

Student{name='疾风剑豪', age=0}
Student{name='疾风剑豪', age=35}