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1、什么是反射?
JAVA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;对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法和属性;这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
反射其实就是通过.class字节码文件实现Java类的操作,是不是感觉牛气哄哄的?
2、怎么玩反射?
1.获取字节码文件对象
获取字节码文件对象之前先看下相关类:User.java
/**
* Created by magic on 2016年8月9日.用户类
*/
public class User {
public String name;// 公有的
protected String sex;// 受保护的
private int age;// 私有的
public User() {
super();
}
protected User(int age) {
super();
}
private User(String name, String sex, int age) {
super();
this.name = name;
this.sex = sex;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getSex() {
return sex;
}
public void setSex(String sex) {
this.sex = sex;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "User [name=" + name + ", sex=" + sex + ", age=" + age + "]";
}
}
获取字节码文件对象有三种方法:
// 获取Class对象
// 方式一
Class c = Class.forName("com.magic.reflect.User");
// 方式二
Class c1 = User.class;
// 方式三
User user = new User();
Class c2 = user.getClass();
2.获取构造方法
相关构造的方法:
// 返回 Class 对象所表示的类的指定公共构造方法
Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)
// 返回Class 对象所表示的类的所有公共构造方法数组
Constructor<?>[] getConstructors()
// 返回Class 对象所表示的类或接口的指定构造方法
Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)
// 返回 Class 对象表示的类声明的所有构造方法数组
Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()
// 获取public修饰的构造方法
Constructor cs = c.getConstructor();
// 获取public修饰的构造方法数组
Constructor[] cs2 = c.getConstructors();
System.out.println(cs2.length);// 1
// 获取单个构造方法可以是非公有
Constructor cs3 = c.getDeclaredConstructor(int.class);
Constructor cs4 = c.getDeclaredConstructor(String.class, String.class,
int.class);
Constructor[] cs5 = c.getDeclaredConstructors();
System.out.println(cs5.length);// 3
// 暴力访问
cs4.setAccessible(true);
// 通过Constructor对象构建新实例
User u = (User) cs4.newInstance("MAGIC", "BOY", 21);
System.out.println(u.toString());//User [name=MAGIC, sex=BOY, age=21]
setAccessible(true)方法可以取消类型检查,比如说私有变量只能在类内部使用,而setAccessible(true)方法则可以取消这种限定从而类外部也能拿到该变量。上面之所以使用是因为User类三个参数的构造方法是private 修饰的。若未使用暴力访问则会抛出IllegalAccessException异常。
3.获取成员变量
相关方法:
// 返回Class 对象所表示的类或接口的指定公共成员字段
Field getField(String name)
// 返回Class 对象所表示的类或接口的所有可访问公共字段
Field[] getFields()
// 返回 Class 对象所表示的类或接口的指定已声明字段
Field getDeclaredField(String name)
// 返回Class 对象所表示的类或接口所声明的所有字段
Constructor constructor = c.getConstructor();
User user1 = (User) constructor.newInstance();
// 获取成员变量
Field field = c.getField("name");
Field field2 = c.getDeclaredField("sex");
Field field3 = c.getDeclaredField("age");
field2.setAccessible(true);
field3.setAccessible(true);
// 为成员变量设置值
field.set(user1, "MAGIC");
field2.set(user1, "BOY");
field3.set(user1, 21);
System.out.println(user1.toString());// User [name=MAGIC,sex=BOY,age=21]
为成员变量设置值的set(Object obj, Object… value)方法,第一个参数为反射得到的Java对象,第二个参数为为该属性设置的值。由上整体理解为user1对象的name(field)变量设置为“MAGIC”。
4.获取成员方法
相关方法:
// 返回 Class 对象所表示的类或接口的指定公共成员方法
Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
// 返回 Class对象所表示的类或接口的指定公共成员方法数组,包括其父类的公共方法
Method[] getMethods()
// 返回 Class 对象所表示的类或接口的指定已声明方法
Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
// 返回 Class对象表示的类或接口声明的所有方法,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[] getDeclaredMethods()
// 创建此 Class对象所表示的类的新实例
User user = (User) c.newInstance();
Method method = c.getMethod("setName", String.class);
Method method1 = c.getMethod("setSex", String.class);
Method method2 = c.getMethod("setAge", int.class);
Method method3 = c.getMethod("getName");
Method method4 = c.getMethod("getSex");
Method method5 = c.getMethod("getAge");
// 调用方法
method.invoke(user, "Magic");
method1.invoke(user, "Boy");
method2.invoke(user, 20);
System.out.println(method3.invoke(user));// Magic
System.out.println(method4.invoke(user));// Boy
System.out.println(method5.invoke(user));// 20
获取成员变量的方法和调用该方法用的相对较多,invoke(Object obj, Object… value)方法,第一个参数为反射得到的Java对象,第二个参数为为该方法设置的实参。
package com.cxx.study; import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.Field; import java.lang.reflect.InvocationTargetException; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Modifier; import java.lang.reflect.TypeVariable; public class Main { /** * 为了看清楚Java反射部分代码,所有异常我都最后抛出来给虚拟机处理! * @param args * @throws ClassNotFoundException * @throws InstantiationException * @throws IllegalAccessException * @throws InvocationTargetException * @throws IllegalArgumentException * @throws NoSuchFieldException * @throws SecurityException * @throws NoSuchMethodException */ public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException, SecurityException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException { // TODO Auto-generated method stub //Demo1. 通过Java反射机制得到类的包名和类名 Demo1(); System.out.println("==============================================="); //Demo2. 验证所有的类都是Class类的实例对象 Demo2(); System.out.println("==============================================="); //Demo3. 通过Java反射机制,用Class 创建类对象[这也就是反射存在的意义所在],无参构造 Demo3(); System.out.println("==============================================="); //Demo4: 通过Java反射机制得到一个类的构造函数,并实现构造带参实例对象 Demo4(); System.out.println("==============================================="); //Demo5: 通过Java反射机制操作成员变量, set 和 get Demo5(); System.out.println("==============================================="); //Demo6: 通过Java反射机制得到类的一些属性: 继承的接口,父类,函数信息,成员信息,类型等 Demo6(); System.out.println("==============================================="); //Demo7: 通过Java反射机制调用类中方法 Demo7(); System.out.println("==============================================="); //Demo8: 通过Java反射机制获得类加载器 Demo8(); System.out.println("==============================================="); } /** * Demo1: 通过Java反射机制得到类的包名和类名 */ public static void Demo1() { Person person = new Person(); System.out.println("Demo1: 包名: " + person.getClass().getPackage().getName() + "," + "完整类名: " + person.getClass().getName()); } /** * Demo2: 验证所有的类都是Class类的实例对象 * @throws ClassNotFoundException */ public static void Demo2() throws ClassNotFoundException { //定义两个类型都未知的Class , 设置初值为null, 看看如何给它们赋值成Person类 Class<?> class1 = null; Class<?> class2 = null; //写法1, 可能抛出 ClassNotFoundException [多用这个写法] class1 = Class.forName("com.cxx.study.Person"); System.out.println("Demo2:(写法1) 包名: " + class1.getPackage().getName() + "," + "完整类名: " + class1.getName()); //写法2 class2 = Person.class; System.out.println("Demo2:(写法2) 包名: " + class2.getPackage().getName() + "," + "完整类名: " + class2.getName()); } /** * Demo3: 通过Java反射机制,用Class 创建类对象[这也就是反射存在的意义所在] * @throws ClassNotFoundException * @throws IllegalAccessException * @throws InstantiationException */ public static void Demo3() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException { Class<?> class1 = null; class1 = Class.forName("com.cxx.study.Person"); //由于这里不能带参数,所以你要实例化的这个类Person,一定要有无参构造函数哈~ Person person = (Person) class1.newInstance(); person.setAge(20); person.setName("LeeFeng"); System.out.println("Demo3: " + person.getName() + " : " + person.getAge()); } /** * Demo4: 通过Java反射机制得到一个类的构造函数,并实现创建带参实例对象 * @throws ClassNotFoundException * @throws InvocationTargetException * @throws IllegalAccessException * @throws InstantiationException * @throws IllegalArgumentException */ public static void Demo4() throws ClassNotFoundException, IllegalArgumentException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException { Class<?> class1 = null; Person person1 = null; Person person2 = null; class1 = Class.forName("com.cxx.study.Person"); //得到一系列构造函数集合 Constructor<?>[] constructors = class1.getConstructors(); person1 = (Person) constructors[0].newInstance(); person1.setAge(30); person1.setName("leeFeng"); person2 = (Person) constructors[1].newInstance(20,"leeFeng"); System.out.println("Demo4: " + person1.getName() + " : " + person1.getAge() + " , " + person2.getName() + " : " + person2.getAge() ); } /** * Demo5: 通过Java反射机制操作成员变量, set 和 get * * @throws IllegalAccessException * @throws IllegalArgumentException * @throws NoSuchFieldException * @throws SecurityException * @throws InstantiationException * @throws ClassNotFoundException */ public static void Demo5() throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException, SecurityException, NoSuchFieldException, InstantiationException, ClassNotFoundException { Class<?> class1 = null; class1 = Class.forName("com.cxx.study.Person"); Object obj = class1.newInstance(); Field personNameField = class1.getDeclaredField("name"); personNameField.setAccessible(true); personNameField.set(obj, "cxx"); System.out.println("Demo5: 修改属性之后得到属性变量的值:" + personNameField.get(obj)); } /** * Demo6: 通过Java反射机制得到类的一些属性: 继承的接口,父类,函数信息,成员信息,类型等 * @throws ClassNotFoundException */ public static void Demo6() throws ClassNotFoundException { Class<?> class1 = null; class1 = Class.forName("com.cxx.study.SuperMan"); //取得父类名称 Class<?> superClass = class1.getSuperclass(); System.out.println("Demo6: SuperMan类的父类名: " + superClass.getName()); System.out.println("==============================================="); Field[] fields = class1.getDeclaredFields(); for (int i = 0; i < fields.length; i++) { System.out.println("类中的成员: " + fields[i]); } System.out.println("==============================================="); //取得类方法 Method[] methods = class1.getDeclaredMethods(); for (int i = 0; i < methods.length; i++) { System.out.println("Demo6,取得SuperMan类的方法:"); System.out.println("函数名:" + methods[i].getName()); System.out.println("函数返回类型:" + methods[i].getReturnType()); System.out.println("函数访问修饰符:" + Modifier.toString(methods[i].getModifiers())); System.out.println("函数代码写法: " + methods[i]); } System.out.println("==============================================="); //取得类实现的接口,因为接口类也属于Class,所以得到接口中的方法也是一样的方法得到哈 Class<?> interfaces[] = class1.getInterfaces(); for (int i = 0; i < interfaces.length; i++) { System.out.println("实现的接口类名: " + interfaces[i].getName() ); } } /** * Demo7: 通过Java反射机制调用类方法 * @throws ClassNotFoundException * @throws NoSuchMethodException * @throws SecurityException * @throws InvocationTargetException * @throws IllegalAccessException * @throws IllegalArgumentException * @throws InstantiationException */ public static void Demo7() throws ClassNotFoundException, SecurityException, NoSuchMethodException, IllegalArgumentException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException { Class<?> class1 = null; class1 = Class.forName("com.cxx.study.SuperMan"); System.out.println("Demo7: \n调用无参方法fly():"); Method method = class1.getMethod("fly"); method.invoke(class1.newInstance()); System.out.println("调用有参方法walk(int m):"); method = class1.getMethod("walk",int.class); method.invoke(class1.newInstance(),100); } /** * Demo8: 通过Java反射机制得到类加载器信息 * * 在java中有三种类类加载器。[这段资料网上截取] 1)Bootstrap ClassLoader 此加载器采用c++编写,一般开发中很少见。 2)Extension ClassLoader 用来进行扩展类的加载,一般对应的是jre\lib\ext目录中的类 3)AppClassLoader 加载classpath指定的类,是最常用的加载器。同时也是java中默认的加载器。 * * @throws ClassNotFoundException */ public static void Demo8() throws ClassNotFoundException { Class<?> class1 = null; class1 = Class.forName("com.cxx.study.SuperMan"); String nameString = class1.getClassLoader().getClass().getName(); System.out.println("Demo8: 类加载器类名: " + nameString); } } /** * * @author xiaoyaomeng * */ class Person{ private int age; private String name; public Person(){ } public Person(int age, String name){ this.age = age; this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } } class SuperMan extends Person implements ActionInterface { private boolean BlueBriefs; public void fly() { System.out.println("超人会飞耶~~"); } public boolean isBlueBriefs() { return BlueBriefs; } public void setBlueBriefs(boolean blueBriefs) { BlueBriefs = blueBriefs; } @Override public void walk(int m) { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("超人会走耶~~走了" + m + "米就走不动了!"); } } interface ActionInterface{ public void walk(int m); }
"C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\bin\java" "-javaagent:D:\IntelliJ IDEA 2017.2.5\lib\idea_rt.jar=51338:D:\IntelliJ IDEA 2017.2.5\bin" -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath "C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\jre\lib\charsets.jar;C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\jre\lib\deploy.jar;C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\jre\lib\ext\cldrdata.jar;C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\jre\lib\ext\dnsns.jar;C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\jre\lib\ext\jaccess.jar;C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\jre\lib\ext\jfxrt.jar;C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\jre\lib\ext\localedata.jar;C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\jre\lib\ext\nashorn.jar;C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\jre\lib\ext\sunec.jar;C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\jre\lib\ext\zipfs.jar;C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\jre\lib\javaws.jar;C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\jre\lib\jce.jar;C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\jre\lib\jfr.jar;C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\jre\lib\jfxswt.jar;C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\jre\lib\jsse.jar;C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\jre\lib\management-agent.jar;C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\jre\lib\plugin.jar;C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\jre\lib\resources.jar;C:\Program Files (x86)\Java\jdk1.8.0_151\jre\lib\rt.jar;C:\Users\cxx\Desktop\Javaweb\common\target\classes;C:\Users\cxx\.m2\repository\com\google\zxing\core\3.3.0\core-3.3.0.jar;C:\Users\cxx\.m2\repository\com\google\zxing\javase\3.3.0\javase-3.3.0.jar;C:\Users\cxx\.m2\repository\com\beust\jcommander\1.48\jcommander-1.48.jar;C:\Users\cxx\.m2\repository\com\github\jai-imageio\jai-imageio-core\1.3.1\jai-imageio-core-1.3.1.jar;C:\Users\cxx\.m2\repository\com\oracle\ojdbc6\11.2.0.3\ojdbc6-11.2.0.3.jar" com.cxx.study.Main Demo1: 包名: com.cxx.study,完整类名: com.cxx.study.Person =============================================== Demo2:(写法1) 包名: com.cxx.study,完整类名: com.cxx.study.Person Demo2:(写法2) 包名: com.cxx.study,完整类名: com.cxx.study.Person =============================================== Demo3: LeeFeng : 20 =============================================== Demo4: leeFeng : 30 , leeFeng : 20 =============================================== Demo5: 修改属性之后得到属性变量的值:胖虎先森 =============================================== Demo6: SuperMan类的父类名: com.cxx.study.Person =============================================== 类中的成员: private boolean com.cxx.study.SuperMan.BlueBriefs =============================================== Demo6,取得SuperMan类的方法: 函数名:fly 函数返回类型:void 函数访问修饰符:public 函数代码写法: public void com.cxx.study.SuperMan.fly() Demo6,取得SuperMan类的方法: 函数名:walk 函数返回类型:void 函数访问修饰符:public 函数代码写法: public void com.cxx.study.SuperMan.walk(int) Demo6,取得SuperMan类的方法: 函数名:setBlueBriefs 函数返回类型:void 函数访问修饰符:public 函数代码写法: public void com.cxx.study.SuperMan.setBlueBriefs(boolean) Demo6,取得SuperMan类的方法: 函数名:isBlueBriefs 函数返回类型:boolean 函数访问修饰符:public 函数代码写法: public boolean com.cxx.study.SuperMan.isBlueBriefs() =============================================== 实现的接口类名: com.cxx.study.ActionInterface =============================================== Demo7: 调用无参方法fly(): 超人会飞耶~~ 调用有参方法walk(int m): 超人会走耶~~走了100米就走不动了! =============================================== Demo8: 类加载器类名: sun.misc.Launcher$AppClassLoader =============================================== Process finished with exit code 0
个人觉得使用反射机制的一些地方:
1.工厂模式:Factory类中用反射的话,添加了一个新的类之后,就不需要再修改工厂类Factory了
2.数据库JDBC中通过Class.forName(Driver).来获得数据库连接驱动
3.分析类文件:毕竟能得到类中的方法等等
4.访问一些不能访问的变量或属性:破解别人代码