Java 反射详解,重要方法解析

概念

1.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。

2.反射可以在一个类运行的时候获取类的信息的机制,可以获取在编译期不可能获得的类的信息。

3.对于任意一个对象,都能调用它的任意一个方法和属性。

4.因为类的信息是保存在Class对象中的,而这个Class对象是在程序运行时被类加载器(ClassLoader)动态加载的。

5.当类加载器装载运行了类后,动态获取Class对象的信息以及动态操作Class对象的属性和方法的功能称为Java语音的反射机制。

作用:

1.反编译:.class —> .java。

2.通过反射机制访问Java对象中的属性、方法、构造方法等。

反射原理

Java反射的原理:java类的执行需要经历以下过程,


Java 反射详解,重要方法解析

类加载


编译:.java文件编译后生成.class字节码文件

加载:类加载器负责根据一个类的全限定名来读取此类的二进制字节流到JVM内部,并存储在运行时内存区的方法区,然后将其转换为一个与目标类型对应的java.lang.Class对象实例

连接:细分三步

验证:格式(class文件规范) 语义(final类是否有子类) 操作

准备:静态变量赋初值和内存空间,final修饰的内存空间直接赋原值,此处不是用户指定的初值。

解析:符号引用转化为直接引用,分配地址

初始化:有父类先初始化父类,然后初始化自己;将static修饰代码执行一遍,如果是静态变量,则用用户指定值覆盖原有初值;如果是代码块,则执行一遍操作。


Java的反射就是利用上面第二步加载到jvm中的.class文件来进行操作的。.class文件中包含java类的所有信息,当你不知道某个类具体信息时,可以使用反射获取class,然后进行各种操作。


Java反射就是在运行状态中,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方法和属性;并且能改变它的属性。

总结说:反射就是把java类中的各种成分映射成一个个的Java对象,并且可以进行操作。

获取class的三种方式


Java 反射详解,重要方法解析

获取类

Class类主要方法

getName():获得类的完整名字。

getFields():获得类的public类型的属性。

getDeclaredFields():获得类的所有属性。包括private 声明的和继承类

getMethods():获得类的public类型的方法。

getDeclaredMethods():获得类的所有方法。包括private 声明的和继承类

getMethod(String name, Class[] parameterTypes):获得类的特定方法,name参数指定方法的名字,parameterTypes 参数指定方法的参数类型。

getConstructors():获得类的public类型的构造方法。

getConstructor(Class[] parameterTypes):获得类的特定构造方法,parameterTypes 参数指定构造方法的参数类型。

newInstance():通过类的构造方法创建这个类的一个对象。

代码测试方法:

Person.java 类:


<code>package reflect;import java.util.Date;/** * * * @author pine */public class Person {    private String username;    private int age;    private Date birthDay;    public String nick;    public Person(String username){        this.username = username;    }    public Person(){    }    public Person(String username,int age){        this.username = username;        this.age = age;    }    public String getNick() {        return nick;    }    public void setNick(String nick) {        this.nick = nick;    }    public String getUsername() {        return username;    }    public void setUsername(String username) {        this.username = username;    }    public int getAge() {        return age;    }    public void setAge(int age) {        this.age = age;    }    public Date getBirthDay() {        return birthDay;    }    public void setBirthDay(Date birthDay) {        this.birthDay = birthDay;    }    private void sayHello(){        System.out.println("person sayHello ---");    }    public void workIng(){        System.out.println("person work ing ---");    }    @Override    public String toString() {        return "Person{" +                "username='" + username + '\\'' +                ", age=" + age +                ", birthDay=" + birthDay +                ", nick='" + nick + '\\'' +                '}';    }}/<code>

ReflectTest.java类:

<code>package reflect;import com.alibaba.fastjson.JSON;import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.InvocationTargetException;import java.lang.reflect.Method;/** * * 反射 * @author anzy */public class ReflectTest {    public static void main(String[] args) {//       testClassEqual();        testMethodClass();    }    public static void testClassEqual(){        //1、对象调用 getClass() 方法来获取,通常应用在:比如你传过来一个 Object        //类型的对象,而我不知道你具体是什么类,用这种方法        Person person = new Person();        Class c1 = person.getClass();        //2、通过类名.class 方式获取,此方法最为安全可靠,性能高        //  这说明任何一个类都有一个隐含的静态成员变量 class        Class c2 = Person.class;        //3、通过 Class 对象的 forName() 静态方法来获取,用的最多,        //   但可能抛出 ClassNotFoundException 异常        Class c3 = null;        try {            c3 = Class.forName("reflect.Person");        } catch (ClassNotFoundException e) {            e.printStackTrace();        }        System.out.println(c1.equals(c2));        System.out.println(c1.equals(c3));        System.out.println(c3.equals(c2));    }    public static void testMethodClass(){        Class c3 = null;        try {            c3 = Class.forName("reflect.Person");        } catch (ClassNotFoundException e) {            e.printStackTrace();        }        System.out.println("c3.getName():" + c3.getName());        // 获得类的public类型的属性。        Field[] fields = c3.getFields();        System.out.println("c3.getFields():" + JSON.toJSON(fields));        //输出结果:c3.getFields():[{"accessible":false,"declaredAnnotations":[],"synthetic":false,"annotatedType":        // {"declaredAnnotations":[],"annotations":[],"type":"java.lang.String"},        // "enumConstant":false,"name":"nick","annotations":[],"genericType":"java.lang.String",        // "modifiers":1,"type":"java.lang.String","declaringClass":"reflect.Person"}]        // 从输出结果可以看到,只拿到了Person类中的nick public属性。        Field[] fieldsAll = c3.getDeclaredFields();        System.out.println("c3.getDeclaredFields():" + JSON.toJSON(fieldsAll));        try {            // 只能获取public方法,获取private会报错:java.lang.NoSuchMethodException: reflect.Person.sayHello()            Method method = c3.getMethod("workIng",null);            System.out.println("method: " + method);            Method[] methods = c3.getMethods();            System.out.println("methods: " + methods);            // public,private 方法都能获取            Method declaredMethod = c3.getDeclaredMethod("sayHello",null);            System.out.println("declaredMethod: " + declaredMethod);            Method[] declaredMethods = c3.getDeclaredMethods();            System.out.println("declaredMethods: " + declaredMethods);            // 获取构造函数            Constructor<person> constructors[] = c3.getConstructors();            System.out.println("constructors: " + constructors);            // JSON.toJSON(constructors) 会报错,栈溢出 Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError//            System.out.println("constructors: " + JSON.toJSON(constructors));            // 通过类的构造方法创建这个类的一个对象。            Person person = constructors[0].newInstance("pine",1);            System.out.println("person: " + person);        } catch (NoSuchMethodException e) {            e.printStackTrace();        }catch (InstantiationException e) {            e.printStackTrace();        } catch (IllegalAccessException e) {            e.printStackTrace();        } catch (InvocationTargetException e) {            e.printStackTrace();        }    }}/<person>/<code>


c3.getMethod()拿到的结果:


Java 反射详解,重要方法解析

c3.getMethod()拿到的结果:

c3.getDeclaredMethods() 拿到的结果


Java 反射详解,重要方法解析

c3.getDeclaredMethods() 拿到的结果

两个对比可以发现:

getMethods() 能够获取Object类中的public方法。

getDeclaredMethods()获取不到。

让我们引发思考想到了,普通类与Object的关系:

Object类是一切java类的父类,对于普通的java类,即便不声明,也是默认继承了Object类。典型的,可以使用Object类中的toString()方法。

Class能实现的功能

1判断对象属于哪个类

Person person = new Person();

Class class2= person.getClass();

System.out.println("class2:"+class2);

输出:class2:class reflect.Person

2获取类信息

Class class1 = Person.class;

Method[] methods = class1.getMethods();

Method[] declaredMethods = class1.getDeclaredMethods();

Field[] declaredFields = class1.getDeclaredFields();


3构建对象

Person person = new Person();

Class class2= person.getClass();

Object o = class2.newInstance();

//强转前先用instanceof判断

if(o instanceof Person){

((Person) o).workIng();

}


4动态执行方法

Class class1 = Class.forName("reflect.Person");

Method work = class1.getDeclaredMethod("work");

Person person = new Person();

work.invoke(person);


5动态操作属性

Class class1 = Class.forName("reflect.Person");

Person person = new Person();

Field field = class1.getDeclaredField("username");

field.set(person,"pine");

6动态代理


其他:

分享一下与内容有关的思维导图与流程图

反射思维导图:https://www.processon.com/view/link/5e1eb718e4b0169fb52123db
类加载流程图:https://www.processon.com/view/link/5e1eb5f6e4b04e6f9a263797


希望能对大家有帮助,有问题的地方希望大家指正。


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