javaSE-反射

程序员文章站 2022-06-19 08:47:33

关联知识在存在的编程语言中，大致分为动态语言与静态语言这两种。其中静态语言的代表是c，c++等，动态语言的代表则是js，python等。这两种语言的区别有很多，其中最重要的几点如下：静态语言的运行速度要比动态语言更快。动态语言的学习成本低于静态语言。动态语言的开发效率要高于静态语言。…java是介于静态语言与动态语言之间的一门编程语言。它在书写后，需要先进行编译，这是静态语言的特性，编译后生成字节码文件，运行时jvm会将字节码文件加载到内存中，jvm会对字节码文件进行解释执行，这是动态语言的特...

关联知识

在存在的编程语言中，大致分为动态语言与静态语言这两种。其中静态语言的代表是c，c++等，动态语言的代表则是js，python等。这两种语言的区别有很多，其中最重要的几点如下：

静态语言的运行速度要比动态语言更快。
动态语言的学习成本低于静态语言。
动态语言的开发效率要高于静态语言。
…
java是介于静态语言与动态语言之间的一门编程语言。它在书写后，需要先进行编译，这是静态语言的特性，编译后生成字节码文件，运行时jvm会将字节码文件加载到内存中，jvm会对字节码文件进行解释执行，这是动态语言的特性。其实，在真实的java环境，要比这些更加复杂。

反射简介

java的反射其实就是java程序在运行时动态的操作java代码的一门技术。通过这门技术，我们可以在运行时分析类的信息与结构，也可以在运行时检查对象等。java反射是功能十分强大的一门技术，虽然我们平时开发时并不会经常用到它，但反射却是框架最基层的一门技术。学习好反射，利于后期学习各种框架。

Class类的简介与获取

Class类是java十分重要的一个类，我们想要使用反射，那就离不开这个类。
当jvm加载一个class文件后，就会在内存中生成一个与之相对应的Class对象，这个对象保存着该class文件的全部信息。
同一类型的多个实例对象，它们的Class对象都是同一个，即在内存中，每一个Class对象都是独一无二的。
Class对象的获取方式

使用Class类的静态发放forName。如 Class c1 = Class.forName("java.lang.String");
使用完整类名.class获取，如 Class c2 = String.class;
使用实例对象的getClass()方法获取，如Class c3 = "sssss".getClass();
基本数据类型可是使用类型名.TYPE获取。
示例代码如下：

/**
 * @Classname Demo1
 * @Date 2020/11/21 12:13
 * @author hzq
 */
package com.hzq.reflection;

public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Class c1 = Class.forName("java.lang.String");
        Class c2 = String.class;
        Class c3 = "sssss".getClass();
        Class c4 = "wwwww".getClass();
        System.out.println(c1);
        System.out.println(c2);
        System.out.println(c3);
        System.out.println(c4);
        System.out.println(c3.equals(c4));
        //输出结果
//        class java.lang.String
//        class java.lang.String
//        class java.lang.String
//        class java.lang.String
//        true
    }
}

Class对象的使用

当我们获取了Class对象后，就可以通过调用Class对象的各种发放来对这个java类进行各种操作了。常见的操作有通过Class对象新建一个java类实例对象，操作字段，操作方法，获取各种信息等。

1. 新建对象

通过反射新建对象的方式有两种，方式1是通过Class对象调用newInstance()方法，该方法要求类必须有公共级别的无参构造器。方式2是通过Class对象调用getConstructor()方法获取该类的构造器，通过传入不同的参数来获取指定的构造器对象，然后通过构造器对象调用newInstance()方法来新建对象。
demo如下：

/**
 * @Classname Demo2
 * @Date 2020/11/21 12:58
 * @author hzq
 */
package com.hzq.reflection;

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

public class Demo2 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
        Class<?> c1 = Class.forName("com.hzq.reflection.User");
        //方式1
        User o1 = (User) c1.newInstance();
        //方式2
        Constructor<?> constructor = c1.getConstructor();
        User o2 = (User) constructor.newInstance(null);
        System.out.println(o1);
        System.out.println(o2);
        //输出结果
//        User{name='null', age=null, sex='null'}
//        User{name='null', age=null, sex='null'}
    }
}

class User{
    private String name;
    private Integer age;
    private String sex;

    public User() {
    }

    public User(String name, Integer age, String sex) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.sex = sex;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    public String getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", sex='" + sex + '\'' +
                '}';
    }
}

2. 操作类的字段

demo示例：

/**
 * @Classname Demo3
 * @Date 2020/11/21 13:14
 * @author hzq
 */
package com.hzq.reflection;

import java.lang.reflect.Field;

public class Demo3 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException, InstantiationException {
        Class<?> c1 = Class.forName("com.hzq.reflection.User");
        System.out.println("获取全部public字段,包括继承来的");
        Field[] fields = c1.getFields();
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field.getName());
        }
        System.out.println("获取全部字段(不包括继承来的)");
        fields = c1.getDeclaredFields();
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field.getName());
        }
        System.out.println("获取指定字段");
        Field name = c1.getDeclaredField("name");
        System.out.println(name.getName());
        System.out.println("给通过反射创建的对象设置字段值");
        Field age = c1.getDeclaredField("age");
        Field sex = c1.getDeclaredField("sex");
        User o = (User) c1.newInstance();
        //因为字段都为private级别,不可以直接访问,所以我们需要关闭访问检查
        name.setAccessible(true);
        age.setAccessible(true);
        sex.setAccessible(true);
        name.set(o,"小明");
        sex.set(o,"男");
        age.set(o,18);
        System.out.println(o);
        System.out.println("获取字段name与age的类型");
        Class<?> c2 = name.getType();
        Class<?> c3 = age.getType();
        System.out.println(c2);
        System.out.println(c3);
    }
    //输出结果
//    获取全部public字段,包括继承来的
//    获取全部字段(不包括继承来的)
//    name
//    age
//    sex
//    获取指定字段
//    name 
//    给通过反射创建的对象设置字段值
//    User{name='小明', age=18, sex='男'}
//    获取字段name与age的类型
//    class java.lang.String
//    class java.lang.Integer

}

3.操作类的方法（包含构造方法）

demo示例：

/**
 * @Classname Demo4
 * @Date 2020/11/21 15:58
 * @author hzq
 */
package com.hzq.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class Demo4 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Class<?> c1 = Class.forName("com.hzq.reflection.User");
        //获取构造方法
        Constructor<?> constructor = c1.getConstructor(String.class, Integer.class, String.class);
        System.out.println("通过反射获取构造方法来创建对象");
        User o = (User) constructor.newInstance("小红", 18, "女");
        System.out.println(o);
        System.out.println("获取类的全部方法对象,然后全部调用");
        Method[] methods = c1.getDeclaredMethods();
        //对方法对象的集合进行排序,是的set方法先被调用,然后再调用get方法
        List<Method> collect = Arrays.stream(methods).filter(e -> {
            if (e.getName().contains("set") || e.getName().contains("get")) {
                if (e.getName().contains("getClass")) {
                    return false;
                }
                return true;
            } else {
                return false;
            }
        }).sorted((x,y)->{
            if (x.getName().contains("set")){
                return -1;
            }else {
                return 1;
            }
        }).collect(Collectors.toList());
        //对方法集合进行遍历调用
        for (Method method : collect) {
            String name = method.getName();
            if (name.contains("set")){
                if (name.contains("Name")){
                    method.invoke(o,"小白");
                }else if (name.contains("Age")){
                    method.invoke(o,22);
                }else {
                    method.invoke(o,"男");
                }
            }else if (name.contains("get")){
                Object value = method.invoke(o);
                System.out.println(value);
            }
        }
        //输出结果
//        通过反射获取构造方法来创建对象
//        User{name='小红', age=18, sex='女'}
//        获取类的全部方法对象,然后全部调用
//        小白
//        22
//        男

    }
}

4. 与注解配合使用

demo示例：

/**
 * @Classname Demo5
 * @Date 2020/11/21 16:27
 * @author hzq
 */
package com.hzq.reflection;

import java.lang.annotation.*;
import java.lang.reflect.Field;

public class Demo5 {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Class<?> c1 = Class.forName("com.hzq.reflection.Person");
        //获取全部类注解
        Annotation[] annotations = c1.getDeclaredAnnotations();
        for (Annotation annotation : annotations) {
            //找出我们自定义的注解
            if (annotation instanceof MyAnnotationType){
                MyAnnotationType annotationType = (MyAnnotationType) annotation;
                //输出注解的属性
                System.out.println(annotationType.tableName());
            }
        }
        //获取全部字段
        Field[] fields = c1.getDeclaredFields();
        for (Field field : fields) {
            //获取字段上的注解
            MyAnnotationField annotation = field.getAnnotation(MyAnnotationField.class);
            //输出注解属性
            System.out.println(annotation.fieldName());
        }
    }
    //输出结果
//    db_person
//    db_name
//    db_age
//    db_sex

}

/**
 * @author admin
 * 标注在字段上的注解
 */
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotationField {
    String fieldName();
}

/**
 * @author admin
 * 标注在类上的注解
 */
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotationType {
    String tableName();
}

@MyAnnotationType(tableName = "db_person")
class Person{
    @MyAnnotationField(fieldName = "db_name")
    private String name;
    @MyAnnotationField(fieldName = "db_age")
    private Integer age;
    @MyAnnotationField(fieldName = "db_sex")
    private String sex;

    public Person() {
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    public String getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }
}

ps：特别注意

getDeclaredxxx方法获取的是只属于该类的全部方法或字段，getxxx方法获取的是该类全部公共访问权限的方法或字段，不包含私有的。
如果获取的字段或方法对象是私有的，无法直接进行访问，应该先关闭权限检查机制，调用setAccessible(true)方法并传入true进行关闭。

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关联知识

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Class类的简介与获取

Class对象的使用

1. 新建对象

2. 操作类的字段

3.操作类的方法（包含构造方法）

4. 与注解配合使用

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