Java中的反射

2023-12-13 16:58:43

反射

Java 是第一大编程语言和开发平台。它有助于企业降低成本、缩短开发周期、推动创新以及改善应用服务。如今全球有数百万开发人员运行着超过 51 亿个 Java 虚拟机, Java 仍是企业和开发人员的首选开发平台。
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课程内容的介绍

1. 反射相关的概念
2. 反射的基本操作
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一、反射相关的概念

1.什么是反射
反射即反向探知,有点像考古学家根据发掘的物品来探知以前的事情。

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Java 中的反射指的是程序在运行状态中
1. 对于给定的一个类 (Class) 对象,可以获取到这个类 (Class) 对象的所有的属性和方法。
2. 对于给定的一个对象 (new XXXClassName<? extends Object>), 都能够调用它的任意一个属性和方法。
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这种动态获取类的内容以及动态调用对象的方法和属性的机制,就叫做 Java 的反射机制。
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Java反射的优缺点:
优点:
1. 增加程序的灵活性,避免将固有的逻辑程序写死在代码里面。
2. 代码简洁,可读性增强,可提高代码的复用率。
缺点:
1. 相较于直接调用在量大的情况下反射性能下降厉害。
2. 内部暴露和安全隐患。
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2.Class的组成
一个 Class 实例包含的内容有哪些呢?

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我们在程序运行的时候获取到 Class 类型,我们要根据 Class 类型来获取相关的内容。
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二、Class的基本操作

1.怎么获取Class对象
package com.bobo.reflection;

public class ReflectionDemo01 {


    /**
     * 获取Class对象的方式
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        // 获取Person对应的Class对象
        Class<Person> class1 = Person.class;
        System.out.println(class1);
        Class class2 = Class.forName("com.bobo.reflection.Person");
        System.out.println(class2);
        // 还可以通过 Person对象中的getClass方法获取
        Person p = new Person();
        Class<? extends Person> class3 = p.getClass();
        System.out.println(class3);
        // 系统提供的一些类型获取 Class对象
        Class<String> stringClass = String.class;
        Class<Integer> integerClass = int.class;
        Class<int[]> aClass = int[].class;
        System.out.println(stringClass);
        System.out.println(integerClass);
        System.out.println(aClass);
        Class<double[]> aClass1 = double[].class;
        System.out.println(aClass1);
        // 获取包装类对应的Class对象
        Class<Integer> integerClass1 = Integer.class;
        Class<Integer> type = Integer.TYPE;
        // 我要获取void 没有返回结果的 Class类型
        Class<Void> type1 = Void.TYPE;
        Class<Void> voidClass = Void.class;
        System.out.println(integerClass1);
        System.out.println(type);
        System.out.println(type1);
        System.out.println(voidClass);



    }
}
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输出结果:
class com.bobo.reflection.Person
class com.bobo.reflection.Person
class com.bobo.reflection.Person
class java.lang.String
int
class [I
class [D
class java.lang.Integer
int
void
class java.lang.Void
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2.Class对象中的常用方法
2.1 getName
获取当前类型的全类路径名称。
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2.2 newInstance()
通过无参构造方法获取对应的实例对象,如果无参构造方法被覆盖的话,会抛出NoSuchMethodException: com.bobo.reflection.Student.() 异常。
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2.3 getSuperclass()
获取当前类型的父类,如果没有显示的继承父类,那么返回的是 Object。
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2.4 getInterfaces()
获取当前类型实现的所有的接口。
package com.bobo.reflection;

import java.util.Arrays;

public class ReflectionDemo02 {
    /**
     * 反射中的常用方法
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, InstantiationException {
        // 获取一个Student的类对象
        Class<Student> studentClass = Student.class;
        // getName()  完整包名+类名
        System.out.println(studentClass.getName());
        // 通过类型获取一个Student对象 newInstance() 调用的是无参的构造方法
        // 如果没有无参的构造方法那么会抛 NoSuchMethodException: com.bobo.reflection.Student.<init>() 异常
        Student student = studentClass.newInstance();
        System.out.println(student);
        // 获取当前类对象的父类对象
        Class<? super Student> superclass = studentClass.getSuperclass();
        System.out.println(superclass);
        System.out.println(superclass.getSuperclass());
        // 获取当前类型实现的接口
        Class<?>[] interfaces = studentClass.getInterfaces();
        System.out.println(Arrays.toString(interfaces));

    }
}
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输出结果:
com.bobo.reflection.Student
static code .... 
com.bobo.reflection.Student@6d311334
class com.bobo.reflection.Person
class java.lang.Object
[interface com.bobo.reflection.InterfaceDemo01, interface com.bobo.reflection.InterfaceDemo02]
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2.5 获取属性
Field getField(String name)
//返回一个 Field对象,它反映此表示的类或接口的指定公共成员字段 类对象。
Field[] getFields()
//返回包含一个数组 Field对象反射由此表示的类或接口的所有可访问的公共字段 类对象。
Field getDeclaredField(String name)
//返回一个 Field对象,它反映此表示的类或接口的指定已声明字段 类对象。
Field[] getDeclaredFields()
//返回的数组 Field对象反映此表示的类或接口声明的所有字段 类对象。
package com.bobo.reflection;

import java.lang.reflect.Field;

public class ReflectionDemo03 {


    /**
     * 反射获取 属性的方法
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        Class<Student> studentClass = Student.class;
        // 获取相关的属性方法 Class中的每一个属性会被封装会一个Field对象
        // getFields() 获取当前类型和父类中的所有的public权限的字段
        Field[] fields = studentClass.getFields();
        for(Field field:fields){
            System.out.println(field.getName());
        }
        System.out.println("---------");
        // getDeclaredFields() 表示的获取当前类中的所有的 属性,包括私有的
        Field[] declaredFields = studentClass.getDeclaredFields();
        for (Field field:declaredFields){
            System.out.println(field.getName());
        }


    }
}
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针对属性的操作: Field 的操作
package com.bobo.reflection;

import java.lang.reflect.Field;

public class ReflectionDemo04 {


    /**
     * 反射获取 属性的方法
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Class<Student> studentClass = Student.class;
        // 获取Student对象
        Student student = studentClass.newInstance();
        student.gender = "男";
        // 通过类型获取gender属性
        Field gender = studentClass.getDeclaredField("gender");

        System.out.println(gender.getName());
        // 获取对应的访问权限修饰符 1表示 public 2表示 private 4 表示 protected
        System.out.println(gender.getModifiers());
        // 获取或设置属性的信息
        System.out.println(gender.get(student));
        // 修改属性值
        gender.set(student,"女");
        System.out.println(gender.get(student));
        // 操作私有属性
        Field stuNum = studentClass.getDeclaredField("stuNum");
        // 在反射中是不允许直接操作私有属性的,如果一定要操作必须放开权限
        stuNum.setAccessible(true); // 允许对私有属性的操作
        System.out.println(stuNum.get(student));
        // 修改私有属性的信息
        stuNum.set(student,10001);
        System.out.println(stuNum.get(student));
        // 养成好的习惯,操作属性完成后,把权限关闭
        stuNum.setAccessible(false);

    }
}
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输出结果:
gender
s1
id
---------
stuNum
schoolName
className
gender
s1
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2.6 获取方法
Method getDeclaredMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)
// 返回一个 方法对象,它反映此表示的类或接口的指定声明的方法 类对象。
Method[] getDeclaredMethods()
// 返回包含一个数组 方法对象反射的类或接口的所有声明的方法,通过此表示 类对象,包括公共,保护,默认(包)访问和私有方法,但不包括继承的方法。
Method getMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)
//返回一个 方法对象,它反映此表示的类或接口的指定公共成员方法 类对象。
Method[] getMethods()
//返回包含一个数组 方法对象反射由此表示的类或接口的所有公共方法 类对象,包括那些由类或接口和那些从超类和超接口继承的声明。
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案例代码
package com.bobo.reflection;

import java.lang.reflect.Method;

public class ReflectionDemo05 {

    /**
     * 反射 获取相关方法
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 获取Student的类对象
        Class<Student> studentClass = Student.class;
        // 获取相关的方法 getMethod获取当前类及父类中的所有的共有的方法
        Method[] methods = studentClass.getMethods();
        for (Method method :methods){
            System.out.println(method.getName());
        }
        System.out.println("----");
        // getDeclaredMethods 获取的是当前类中的所有的方法 包括 private
        Method[] declaredMethods = studentClass.getDeclaredMethods();
        for(Method method:declaredMethods){
            System.out.println(method);
        }

    }
}
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Method 的操作
package com.bobo.reflection;

import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Parameter;
import java.util.Arrays;

public class ReflectionDemo06 {


    /**
     * Method对象
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Class<Student> studentClass = Student.class;
        //  获取特定的 方法 say
        Method say = studentClass.getDeclaredMethod("say", String.class);
        // 方法的调用  方法属性普通方法,那么我们要通过对象类调用
        Student student = new Student();
        // 第一个参数 要调用哪个对象的say方法  第二个参数 是一个参数列表  调用方法的实际参数
        Object obj = say.invoke(student,"bobo");
        System.out.println(obj);
        // 私有方法的调用
        Method eat = studentClass.getDeclaredMethod("eat");
        // 调用私有的方法,我们需要放开权限
        eat.setAccessible(true);
        Object obj1 = eat.invoke(student);
        System.out.println(obj1);
        // 调用完成后记得收回权限
        eat.setAccessible(false);
        // 获取方法的返回值类型
        System.out.println(say.getReturnType());
        System.out.println(eat.getReturnType());
        // 获取方法显示抛出的异常
        Class<?>[] exceptionTypes = say.getExceptionTypes();
        System.out.println(Arrays.toString(exceptionTypes));
        // 获取方法声明的参数
        Parameter[] parameters = say.getParameters();
        for (Parameter parameter : parameters){
            // Parameter封装的是 属性的对象
            System.out.println(parameter.getName()+ " " +parameter.getModifiers() + " " + parameter.toString() );
        }
    }
}
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文章来源:https://blog.csdn.net/m0_52514893/article/details/134951604
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