一起学JAVA 反射学习(超详细)

1 什么是反射?
Reflection(反射) 是 Java 程序开发语言的特征之一，它允许运行中的 Java 程序对自身进行检查，或者说“自审”，也有称作“自省”。
反射非常强大，它甚至能直接操作程序的私有属性。我们前面学习都有一个概念，被private封装的资源只能类内部访问，外部是不行的，但这个规定被反射赤裸裸的打破了。
反射就像一面镜子，它可以在运行时获取一个类的所有信息，可以获取到任何定义的信息（包括成员变量，成员方法，构造器等），并且可以操纵类的字段、方法、构造器等部分。

2 为什么需要反射?
如果想创建对象,我们直接new User(); 不是很方便嘛，为什么要去通过反射创建对象呢？

那我要先问你个问题了，你为什么要去餐馆吃饭呢？
例如：我们要吃个牛排大餐，如果我们自己创建，就什么都得管理。
好处是，每一步做什么我都很清晰，坏处是什么都得自己实现，那不是累死了。牛接生你管，吃什么你管，屠宰你管，运输你管，冷藏你管，烹饪你管，上桌你管。就拿做菜来说，你能有特级厨师做的好？
那怎么办呢？有句话说的好，专业的事情交给专业的人做，饲养交给农场主，屠宰交给刽子手，烹饪交给特级厨师。那我们干嘛呢？
我们翘起二郎腿直接拿过来吃就好了。
再者，饭店把东西做好，不能扔到地上，我们去捡着吃吧，那不是都成原始人了。那怎么办呢？很简单，把做好的东西放在一个容器中吧，如把牛排放在盘子里。

我们在后面的学习中,会学习框架,有一个框架Spring就是一个非常专业且功能强大的产品，它可以帮我们创建对象，管理对象。以后我无需手动new对象，直接从Spring提供的容器中的Beans获取即可。Beans底层其实就是一个Map<String,Object>，最终通过getBean(“user”)来获取。而这其中最核心的实现就是利用反射技术。

总结一句，类不是你创建的，是你同事或者直接是第三方公司，此时你要或得这个类的底层功能调用，就需要反射技术实现。有点抽象，别着急，我们做个案例，你就立马清晰。

3 反射需要用到的API
3.1 获取字节码对象
Class.forName(“类的全路径”);
类名.class
对象.getClass();
3.2 常用方法
获取包名类名
clazz.getPackage().getName()//包名
clazz.getSimpleName()//类名
clazz.getName()//完整类名

获取成员变量定义信息
getFields()//获取所有公开的成员变量,包括继承变量
getDeclaredFields()//获取本类定义的成员变量,包括私有,但不包括继承的变量
getField(变量名)
getDeclaredField(变量名)

获取构造方法定义信息
getConstructor(参数类型列表)//获取公开的构造方法
getConstructors()//获取所有的公开的构造方法
getDeclaredConstructors()//获取所有的构造方法,包括私有
getDeclaredConstructor(int.class,String.class)

获取方法定义信息
getMethods()//获取所有可见的方法,包括继承的方法
getMethod(方法名,参数类型列表)
getDeclaredMethods()//获取本类定义的的方法,包括私有,不包括继承的方法
getDeclaredMethod(方法名,int.class,String.class)

反射新建实例
clazz.newInstance();//执行无参构造创建对象
clazz.newInstance(666,”海绵宝宝”);//执行含参构造创建对象
clazz.getConstructor(int.class,String.class)//获取构造方法

反射调用成员变量
clazz.getDeclaredField(变量名);//获取变量
clazz.setAccessible(true);//使私有成员允许访问
f.set(实例,值);//为指定实例的变量赋值,静态变量,第一参数给null
f.get(实例);//访问指定实例变量的值,静态变量,第一参数给null

反射调用成员方法
Method m = Clazz.getDeclaredMethod(方法名,参数类型列表);
m.setAccessible(true);//使私有方法允许被调用
m.invoke(实例,参数数据);//让指定实例来执行该方法

4 反射的应用
4.1 创建 : 测试物料类
创建包: cn.tedu.reflection
创建类: Student.java*

package cn.tedu.review;
/*本类用于复习反射的物料类*/
public class Student {//1.定义成员变量private String name;public int age;//2.给被封装属性提供get与set方法public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}//3.生成本类的无参构造与全参构造public Student(){}public Student(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}//4.提供本类的普通方法public void play(){System.out.println("今天大结局，放学后我要写1W行代码玩玩~");}public void sunDay(int n){System.out.println("国庆一共放"+n+"天");}//5.为了查看学生对象的具体属性与属性值，重写toString()@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}
}

4.2 练习 : 获取类对象
创建包: cn.tedu.reflection
创建类: TestReflect.java

package cn.tedu.reflection;import org.junit.Test;import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Arrays;/*本类用于反射的测试*/
public class TestReflect {//1.创建程序的入口函数main()--不用/*单元测试方法：是Java中最小的测试单位，使用灵活，推荐指数：5颗星* 语法要求：@Test + public + void + 没有参数* 注意：使用时需要导包：Add JUnit 4 library to the build path* 导包后的效果：import org.junit.Test* 执行方式：选中方法名前绿色的小三角，成功运行会有绿色的小对勾* *///2.通过单元测试方法，获取目标类Student对应的字节码对象@Testpublic void getClazz() throws ClassNotFoundException {//练习获取字节码对象的3种方式Class<?> clazz1 = Class.forName("cn.tedu.review.Student");Class<?> clazz2 = Student.class;Class<?> clazz3 = new Student().getClass();//打印的是Student类对应的字节码对象System.out.println(clazz1);//class cn.tedu.reflection.Student//获取当前字节码对象clazz1的名字System.out.println(clazz1.getName());//cn.tedu.reflection.Student//通过字节码对象，获取Student类的类名System.out.println(clazz2.getSimpleName());//通过字节码对象，获取Student类对应的包对象System.out.println(clazz3.getPackage());//通过字节码对象，先获取Student类对应的包对象，再获取这个包对象的名字System.out.println(clazz3.getPackage().getName());}

4.3 练习 : 获取成员变量

package cn.tedu.reflection;import java.lang.reflect.Field;import org.junit.Test;/**本类用来测试反射*/
public class TestReflect {//3.通过单元测试方法练习引用类型数组的定义与遍历@Testpublic void getStu() {//1.创建Student类的3个对象Student s1 = new Student("张三", 3);Student s2 = new Student("李四", 4);Student s3 = new Student("王五", 5);//2.创建数组将刚刚的3个对象存入数组中Student[] s = {s1, s2, s3};//3.直接打印数组，查看数组中的元素System.out.println(Arrays.toString(s));//4.遍历学生数组，拿到每一个学生对象，做进一步的操作for (Student stu : s) {//System.out.println(stu);stu.play();//通过遍历到的对象，执行play()System.out.println(stu.age);//通过遍历到的对象，打印age属性}}//4.通过单元测试方法，获取Student类中的成员变量@Testpublic void getFie() throws ClassNotFoundException {//1.获取字节码对象Class<?> clazz = Class.forName("cn.tedu.review.Student");//2.通过字节码对象获取成员变量们Field[] fs = clazz.getFields();//3.遍历数组，获取每个成员变量的具体信息/*注意！目前成员变量的修饰符必须是public的才能获取到，不然，像默认修饰符也是获取不到的*/for(Field f : fs){System.out.println(f.getName());//通过本轮循环到的字段对象获取字段名System.out.println(f.getType());//通过本轮循环到的字段对象获取字段的类型}}
}

4.4 练习 : 通过字节码对象获取类的成员方法

package cn.tedu.reflection;import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Arrays;import org.junit.Test;/**本类用来测试反射*/
public class TestReflect {//5.通过单元测试方法，获取Student类中的成员方法@Testpublic void getFunction() {//1.获取字节码对象Class<?> clazz = Student.class;//2.通过字节码对象获取目标类中的成员方法们Method[] ms = clazz.getMethods();//3.通过高效for循环遍历数组，拿到每一个方法对象for (Method m : ms) {System.out.println(m);//直接打印遍历到的方法对象System.out.println(m.getName());//通过方法对象获取方法名Class<?>[] pt = m.getParameterTypes();//通过方法对象获取方法所有参数的数组System.out.println(Arrays.toString(pt));//打印方法参数的数组}}

4.5 练习 : 通过字节码对象获取类的构造方法

package cn.tedu.reflection;import java.lang.reflect.Constructor;
import java.util.Arrays;import org.junit.Test;/**本类用来测试反射*/
public class TestReflect {//6.通过单元测试方法，获取Student类中的构造方法@Testpublic void getCons() {//1.获取字节码对象Class<?> clazz = new Student().getClass();//2.通过字节码对象获取目标类Student的构造方法们Constructor<?>[] cs = clazz.getConstructors();//3.通过高效for循环遍历数组for(Constructor c : cs){System.out.println(c.getName());//打印本轮遍历到的构造方法的名字Class[] pt = c.getParameterTypes();//通过本轮遍历到的构造函数对象获取构造函数的参数类型System.out.println(Arrays.toString(pt));//打印参数类型}}

4.6 练习 : 创建对象

package cn.tedu.reflection;import java.lang.reflect.Constructor;import org.junit.Test;/**本类用来测试反射*/
public class TestReflect {//7.通过单元测试方法，创建Student目标类的对象@Testpublic void getObject() throws Exception {//1.获取字节码对象Class<?> clazz = Student.class;//2.通过反射技术创建目标类的对象,注意抛出异常/*反射创建对象方案1：通过触发目标类的无参构造创建对象*/Object o = clazz.newInstance();System.out.println(o);//这一步已经获取到了对象Student{name='null', age=0}/*反射创建对象方案2：通过触发目标类的全参构造创建对象* 思路：* 1.先获取指定的构造函数对象,注意需要指定构造函数的参数，传入的是.class字节码对象* 2.通过刚刚获取到的构造函数对象创建Student目标类的对象，并且给对象的属性赋值* *///3.获取目标类中指定的全参构造Constructor<?> c = clazz.getConstructor(String.class, int.class);//System.out.println(c);//4.通过获取到的构造函数：创建对象+给对象的属性赋值Object o2 = c.newInstance("赵六", 6);System.out.println(o2);}
}

4.7 熟悉API
自己创建类练习，获取类中的所有资源，熟悉反射中涉及的API
5 暴力反射
指可以将程序中的私有的属性或者方法通过反射技术，暴力的获取到资源。需要使用的常见方法如下：

5.1 创建 : 测试物料类
创建包: cn.tedu. reflection
创建类: Person.java*

package cn.tedu.review;
/*本类用作暴力反射测试的物料类*/
public class Person {//1.提供私有属性private String name;private int age;//2.提供私有方法private void save(int n,String s){System.out.println("save()..."+n+s);}private void update(){System.out.println("update()...");}
}

5.2 练习 : 创建测试类
创建包: cn.tedu. reflection
创建类: TestReflect2.java

package tedu.reflection;import org.junit.Test;import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;/*本类用于测试暴力反射*/
public class TestReflect2 {/*1.通过暴力反射获取与操作属性*/@Testpublic void getFie2() throws Exception {//1.获取字节码对象Class<?> clazz = Person.class;//2.获取指定的私有属性，传入的是属性名，注意抛出异常Field field = clazz.getDeclaredField("name");//3.根据刚刚获取到的属性对象，查看属性的信息System.out.println(field);//直接打印获取到的字段对象System.out.println(field.getType().getName());//java.lang.StringSystem.out.println(field.getType());//class java.lang.String//4.设置属性的值//4.1 需要指定到底是给哪个对象的name属性设置值，没有对象就创建对象Object obj = clazz.newInstance();//触发无参构造利用反射创建对象//4.2暴力反射，需要设置私有可见权限！！！field.setAccessible(true);//4.3通过字段对象给刚刚创建好的对象obj设置属性值为海绵宝宝//field就是我们刚刚获取的name属性//set(m,n)--m是给哪个对象的name属性设置值，n是设置的值是什么field.set(obj,"海绵宝宝");//4.4 打印查看刚刚设置的属性值//field.get(m)--field代表的就是Person类的name属性，m是查看哪个对象的这个属性值System.out.println(field.get(obj));}//2.定义单元测试方法，利用暴力反射操作Person类中的私有属性age【巩固练习】@Testpublic void getFie3() throws Exception {//1.获取字节码对象Class<?> clazz = Person.class;//2.获取指定的私有属性对象Field f = clazz.getDeclaredField("age");//3.根据获取到的属性对象，查看相关信息，比如属性的类型System.out.println(f.getType().getName());//4.操作：设置属性的值：一共需要三个元素：给哪个对象【1】的哪个属性【2】设置一个什么值【3】//4.1 需要先指定给哪个对象的这个age属性设置值Object obj = clazz.newInstance();//4.2 在给属性设置值之前，需要设置权限私有可见，否则报错！f.setAccessible(true);//4.3通过刚刚获取到的age属性对象，给obj对象设置值f.set(obj,17);//4.4打印查看刚刚的属性值是否设置成功System.out.println(f.get(obj));}/*3.单元测试2：暴力反射获取和设置私有方法*/@Testpublic void getFunction() throws Exception {//1.获取Class字节码对象Class<?> clazz = Person.class;//2.通过暴力反射获取私有方法/*getDeclaredMethod(m,x,y,z...)* m:要获取的方法名* x,y,z...可变参数，是这个方法的参数类型，但注意要加“.class”* */Method method = clazz.getDeclaredMethod("save",int.class,String.class);//3.1没有对象就通过反射的方式创建对象Object obj = clazz.newInstance();//3.2 想要执行私有方法，也需要先设置私有可见method.setAccessible(true);/*invoke(o,x,y,z...),表示通过反射技术执行方法* o :要执行的是哪个对象的方法* x,y,z...:执行这个方法【method对象代表的之前获取到的save()】时需要传入的参数* *///3.3 通过反射技术invoke()，执行目标对象obj的目标方法method【save()】//save()被调用时传入的参数是100,"海绵宝宝"method.invoke(obj,100,"海绵宝宝");}
}

恭喜你,又学会了一个新知识,反射的API比较多,要多多练习哦

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