Java基础——反射

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So_ProbuING
2019.04.09 23:38 字数 1330

反射 框架设计的灵魂

Java中的反射顾名思义就是将类的各个组成部分封装为其他对象。使用这些封装后的对象可以进行一些操作。
对于反射机制,我们可以说反射就是框架设计的灵魂。很多框架内部的机制都是反射。
使用反射的好处就是:

  • 可以在程序运行过程中,操作这些对象
  • 可以解耦,提高程序的可扩展性

Class

说起反射我们必须说一个重要的类那就是Class。这个类代表了Java编译后的字节码对象。字节码对象包含了定义类时所指定的全部的成员变量、方法等属性。

Java执行的三个阶段

Java代码的三个阶段.jpg

Java的执行过程是:我将Java代码的执行阶段分为3个阶段。分别是Source源代码阶段、Class类对象阶段、Runtime运行时阶段

  • Source源代码阶段:在这个阶段中,Java会将源代码编译为字节码文件,也就是我们平时见到的.class文件。
  • Class类对象阶段:在这个阶段中,当我们使用对应的对象时,类加载器ClassLoader就会将字节码文件对象加载进内存。Class对象中封装了源代码中成员变量、构造方法、成员方法。
  • Runtime运行时阶段:在这个阶段中在使用对应的类对象的时候,JVM会将对应的字节码文件也就是我们前面说过的Class对象加载进内存,这样我们就能使用定义好的类和对象了。

Class对象的方式

  1. Class.from("全类名") 将字节码文件加载进内存,返回一个class对象
  • 一般多用于配置文件,将类名定义在配置文件中,读取配置文件,加载类
  1. 类名.class 通过类名的属性class获取 class对象
  • 多用于参数的传递
  1. 对象.getClass():getClass()方法定义在超类Object中

结论:同一个字节码(*.class)在一次程序运行过程中,只会被加载一次,不论通过哪一种方式获取的class对象都是同一个

Class对象功能

我们刚才说了通过Class对象我们可以操作对象的属性,那么我们怎么获取对象的属性呢

获取成员变量

  • Field[] getFields():获取所有public修饰的成员变量 返回一个Field数组
  • Field getField(String name) 获取指定名称的public 修饰的变量

使用getFields只能获取Public修饰的成员变量

  • Field[] getDeclaredFields() 获取所有的成员变量,不考虑修饰符
  • Field getDeclaredField(String name) 获取指定名称的成员变量 不考虑修饰符

获取构造方法

  • Constructor<?>[] getConstructors() 获取构造方法的对象数组 public修饰
  • Constructor getConstructor(类<?>...parameterTypes)获取指定参数的构造方法 public修饰
  • Constructor getDeclaredConstructor(类<?>...parameterTypes) 获取构造方法对象 不考虑修饰符
  • Constructor[] getDeclaredConstructor() 获取构造方法的对象数组 不考虑修饰符

获取成员方法

  • Method[] getMethods() 获取成员方法数组 public修饰

getMethods不仅仅会获取类的成员方法,还会获取父类的方法

  • Method getMethod(String name,类<?>...parameterTypes) 获取指定参数和类型的成员方法
  • Method[] getDeclareMethods 获取成员方法数组 不考虑修饰符
  • Method getDeclareMethod(String name,类<?>....parameterTypes) 获取指定参数的成员方法 不考虑修饰符

获取全类名

  • String getName() 获取class对象的全类名

Field成员变量

我们获取了Field成员变量后可以通过Field设置对应的成员变量的值
1 设置值
* void set(Object obj,Object value)
2 获取值
* get(Object obj)
3 忽略访问权限修饰符的安全检查
* setAccessible(true) 暴力反射

Constructor 构造方法

通过Constructor构造方法对象。

  • T newInstance(Object...initargs) 创建对象
  • 如果使用空参数构造方法的创建对象,操作可以简化 Class对象的newInstance方法
     Person person2 = (Person) cla.newInstance();
            System.out.println(person2);

如果构造器是private修饰的,我们也可以调用construct的setAccessible来进行暴力反射
constructor.setAccessible(true) //暴力反射
暴力反射的前提必须使用declare的方法

Method方法对象

  • 执行方法
    • Object invoke(Object obj,Object...args)
  • 获取方法名称
    • String getName获取方法名
      普通的Method打印的是方法的全名(包名.类名.方法名)
      而getName获取的方法名就是方法的名称

学习了这么多,我们来实现一个案例来看一下反射的使用

案例

  • 需求:写一个小框架,在不改变任何类的情况下,执行类中的任意方法
  • 步骤:
  1. 将需要创建的类的全类名和要执行的方法定义在配置文件中
  2. 在程序中加载读取配置文件
  3. 使用反射技术来加载类文件进内存
  4. 创建对象
  5. 执行方法
  • 定义一个配置文件 pro.properties
className=com.probuing.bean.Student
methodName=study
  • 创建要执行的实体类对象 Student.java
public class Student {
    public void study() {
        System.out.println("this is student is studing");
    }
}
  • 创建执行框架
public class ReflectFrame {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //加载配置文件
            Properties pro = new Properties();
            //获取类加载器,获取配置文件路径
            ClassLoader classLoader = ReflectFrame.class.getClassLoader();
            InputStream resourceAsStream = classLoader.getResourceAsStream("pro.properties");
            //加载配置文件,转换为一个集合
            pro.load(resourceAsStream);
            //获取配置文件中定义的数据
            String className = pro.getProperty("className");
            String methodName = pro.getProperty("methodName");
            //加载指定的类class进内存
            Class<?> cla = Class.forName(className);
            //创建对象
            Student student = (Student) cla.newInstance();
            //获取方法对象
            Method method = cla.getMethod(methodName);
            //执行方法
            method.invoke(student);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}