Java中的反射机制学习

类的加载:

当程序要使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过加载，连接，初始化三步来实现对这个类进行初始化。

加载:

就是指将class文件读入内存，并为之创建一个Class对象。

任何类被使用时系统都会建立一个Class对象。

连接:

验证:是否有正确的内部结构，并和其他类协调一致

准备:负责为类的静态成员分配内存，并设置默认初始化值

解析:将类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用

初始化:

就是类的初始化步骤

类初始化时机:

创建类的实例

访问类的静态变量，或者为静态变量赋值

调用类的静态方法

使用反射方式来强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class对象

初始化某个类的子类

直接使用java.exe命令来运行某个主类

类加载器

负责将.class文件加载到内在中，并为之生成对应的Class对象。

虽然我们不需要关心类加载机制，但是了解这个机制我们就能更好的理解程序的运行。

类加载器的组成

Bootstrap ClassLoader 根类加载器

Extension ClassLoader 扩展类加载器

Sysetm ClassLoader 系统类加载器

类加载器的作用:

Bootstrap ClassLoader: 根类加载器也被称为引导类加载器，负责Java核心类的加载比如System,String等。在JDK中JRE的lib目录下rt.jar文件中

Extension ClassLoader: 扩展类加载器负责JRE的扩展目录中jar包的加载。在JDK中JRE的lib目录下ext目录

Sysetm ClassLoader: 系统类加载器负责在JVM启动时加载来自java命令的class文件，以及classpath环境变量所指定的jar包和类路径

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。要想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象。而解剖使用的就是Class类中的方法.所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象.

获取class文件对象三种方式：

A:Object类的getClass()方法

B:数据类型的静态属性class

C:Class类中的静态方法:public static Class forName(String className)

注:一般我们使用第三种,因为第三种是一个字符串，而不是一个具体的类名。这样就可以把这样的字符串配置到配置文件中。

Java代码

public class ReflectDemo {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
// 获取class文件对象方式1
Person p = new Person();
Class c = p.getClass();
Person p2 = new Person();
Class c2 = p2.getClass();
System.out.println(p == p2);// false
System.out.println(c == c2);// true
// 获取class文件对象方式2
Class c3 = Person.class;
// int.class;//基本数据类型也有class字节码
System.out.println(c == c3);
// 获取class文件对象方式3
// ClassNotFoundException
Class c4 = Class.forName("cn.study.reflect.Person");
System.out.println(c == c4);
}
}

public class ReflectDemo {  
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {  
        // 获取class文件对象方式1  
        Person p = new Person();  
        Class c = p.getClass();  
  
        Person p2 = new Person();  
        Class c2 = p2.getClass();  
  
        System.out.println(p == p2);// false  
        System.out.println(c == c2);// true  
  
        // 获取class文件对象方式2  
        Class c3 = Person.class;  
        // int.class;//基本数据类型也有class字节码  
        System.out.println(c == c3);  
  
        // 获取class文件对象方式3  
        // ClassNotFoundException  
        Class c4 = Class.forName("cn.study.reflect.Person");   
        System.out.println(c == c4);  
    }  
}

通过反射获取构造方法并使用

获取构造方法

getConstructors

getDeclaredConstructors

创建对象

newInstance()

con.newInstance(“zhangsan", 20);

Java代码

/*
* 通过反射获取构造方法并使用。
*/
public class ReflectDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 获取字节码文件对象
Class c = Class.forName("cn.study.reflect.Person");
// 获取构造方法
// public Constructor[] getConstructors():所有公共构造方法
// public Constructor[] getDeclaredConstructors():所有构造方法
// Constructor[] cons = c.getDeclaredConstructors();
// for (Constructor con : cons) {
// System.out.println(con);
// }
// 获取单个构造方法
// public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)
// 参数表示的是：你要获取的构造方法的构造参数个数及数据类型的class字节码文件对象
Constructor con = c.getConstructor();// 返回的是构造方法对象
// Person p = new Person();
// System.out.println(p);
// public T newInstance(Object... initargs)
// 使用此 Constructor 对象表示的构造方法来创建该构造方法的声明类的新实例，并用指定的初始化参数初始化该实例。
Object obj = con.newInstance();
System.out.println(obj);
// Person p = (Person)obj;
// p.show();
}
}

/*
 * 通过反射获取构造方法并使用。
 */
public class ReflectDemo {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		// 获取字节码文件对象
		Class c = Class.forName("cn.study.reflect.Person");
		// 获取构造方法
		// public Constructor[] getConstructors():所有公共构造方法
		// public Constructor[] getDeclaredConstructors():所有构造方法
		// Constructor[] cons = c.getDeclaredConstructors();
		// for (Constructor con : cons) {
		// System.out.println(con);
		// }

		// 获取单个构造方法
		// public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)
		// 参数表示的是：你要获取的构造方法的构造参数个数及数据类型的class字节码文件对象
		Constructor con = c.getConstructor();// 返回的是构造方法对象

		// Person p = new Person();
		// System.out.println(p);
		// public T newInstance(Object... initargs)
		// 使用此 Constructor 对象表示的构造方法来创建该构造方法的声明类的新实例，并用指定的初始化参数初始化该实例。
		Object obj = con.newInstance();
		System.out.println(obj);
		
		// Person p = (Person)obj;
		// p.show();
	}
}

Java代码

/*
* 需求：通过反射去获取该构造方法并使用：
* public Person(String name, int age, String address)
*
* Person p = new Person("刘德华",27,"北京");
* System.out.println(p);
*/
public class ReflectDemo2 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 获取字节码文件对象
Class c = Class.forName("cn.study.reflect.Person");
// 获取带参构造方法对象
// public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)
Constructor con = c.getConstructor(String.class, int.class,
String.class);
// 通过带参构造方法对象创建对象
// public T newInstance(Object... initargs)
Object obj = con.newInstance("刘德华", 27, "北京");
System.out.println(obj);
}
}

/*
 * 需求：通过反射去获取该构造方法并使用：
 * public Person(String name, int age, String address)
 * 
 * Person p = new Person("刘德华",27,"北京");
 * System.out.println(p);
 */
public class ReflectDemo2 {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		// 获取字节码文件对象
		Class c = Class.forName("cn.study.reflect.Person");

		// 获取带参构造方法对象
		// public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)
		Constructor con = c.getConstructor(String.class, int.class,
				String.class);

		// 通过带参构造方法对象创建对象
		// public T newInstance(Object... initargs)
		Object obj = con.newInstance("刘德华", 27, "北京");

		System.out.println(obj);
	}
}

Java代码

/*
* 需求：通过反射获取私有构造方法并使用
* private Person(String name){}
*
* Person p = new Person("风清扬");
* System.out.println(p);
*/
public class ReflectDemo3 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 获取字节码文件对象
Class c = Class.forName("cn.study.reflect.Person");
// 获取私有构造方法对象
// NoSuchMethodException：每个这个方法异常
// 原因是一开始我们使用的方法只能获取公共的，下面这种方式就可以了。
Constructor con = c.getDeclaredConstructor(String.class);
// 用该私有构造方法创建对象
// IllegalAccessException:非法的访问异常。
// 暴力访问
con.setAccessible(true);// 值为true则指示反射的对象在使用时应该取消Java语言访问检查。
Object obj = con.newInstance("张国荣");
System.out.println(obj);
}
}

/*
 * 需求：通过反射获取私有构造方法并使用
 * private Person(String name){}
 * 
 * Person p = new Person("风清扬");
 * System.out.println(p);
 */
public class ReflectDemo3 {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		// 获取字节码文件对象
		Class c = Class.forName("cn.study.reflect.Person");

		// 获取私有构造方法对象
		// NoSuchMethodException：每个这个方法异常
		// 原因是一开始我们使用的方法只能获取公共的，下面这种方式就可以了。
		Constructor con = c.getDeclaredConstructor(String.class);

		// 用该私有构造方法创建对象
		// IllegalAccessException:非法的访问异常。
		// 暴力访问
		con.setAccessible(true);// 值为true则指示反射的对象在使用时应该取消Java语言访问检查。
		Object obj = con.newInstance("张国荣");

		System.out.println(obj);
	}
}

通过反射获取成员变量并使用

获取所有成员

getFields,getDeclaredFields

获取单个成员

getField,getDeclaredField

修改成员的值

set(Object obj,Object value) 将指定对象变量上此 Field 对象表示的字段设置为指定的新值。

Java代码

/*
* 通过发生获取成员变量并使用
*/
public class ReflectDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 获取字节码文件对象
Class c = Class.forName("cn.study.reflect.Person");
// 获取所有的成员变量
// Field[] fields = c.getFields();
// Field[] fields = c.getDeclaredFields();
// for (Field field : fields) {
// System.out.println(field);
// }
/*
* Person p = new Person(); p.address = "北京"; System.out.println(p);
*/
// 通过无参构造方法创建对象
Constructor con = c.getConstructor();
Object obj = con.newInstance();
System.out.println(obj);
// 获取单个的成员变量
// 获取address并对其赋值
Field addressField = c.getField("address");
// public void set(Object obj,Object value)
// 将指定对象变量上此 Field 对象表示的字段设置为指定的新值。
addressField.set(obj, "北京"); // 给obj对象的addressField字段设置值为"北京"
System.out.println(obj);
// 获取name并对其赋值
// NoSuchFieldException
Field nameField = c.getDeclaredField("name");
// IllegalAccessException
nameField.setAccessible(true);
nameField.set(obj, "刘德华");
System.out.println(obj);
// 获取age并对其赋值
Field ageField = c.getDeclaredField("age");
ageField.setAccessible(true);
ageField.set(obj, 27);
System.out.println(obj);
}
}

/*
 * 通过发生获取成员变量并使用
 */
public class ReflectDemo {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		// 获取字节码文件对象
		Class c = Class.forName("cn.study.reflect.Person");
		// 获取所有的成员变量
		// Field[] fields = c.getFields();
		// Field[] fields = c.getDeclaredFields();
		// for (Field field : fields) {
		// System.out.println(field);
		// }

		/*
		 * Person p = new Person(); p.address = "北京"; System.out.println(p);
		 */

		// 通过无参构造方法创建对象
		Constructor con = c.getConstructor();
		Object obj = con.newInstance();
		System.out.println(obj);

		// 获取单个的成员变量
		// 获取address并对其赋值
		Field addressField = c.getField("address");
		// public void set(Object obj,Object value)
		// 将指定对象变量上此 Field 对象表示的字段设置为指定的新值。
		addressField.set(obj, "北京"); // 给obj对象的addressField字段设置值为"北京"
		System.out.println(obj);

		// 获取name并对其赋值
		// NoSuchFieldException
		Field nameField = c.getDeclaredField("name");
		// IllegalAccessException
		nameField.setAccessible(true);
		nameField.set(obj, "刘德华");
		System.out.println(obj);

		// 获取age并对其赋值
		Field ageField = c.getDeclaredField("age");
		ageField.setAccessible(true);
		ageField.set(obj, 27);
		System.out.println(obj);
	}
}

通过反射获取成员方法并使用

获取所有方法

getMethods

getDeclaredMethods

获取单个方法

getMethod

getDeclaredMethod

暴力访问

method.setAccessible(true);

Java代码

/**
* 通过发生获取成员方法并使用
*/
public class ReflectDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 获取字节码文件对象
Class c = Class.forName("cn.itcast_01.Person");
// 获取所有的方法
// Method[] methods = c.getMethods(); // 获取自己的包括父亲的公共方法
// Method[] methods = c.getDeclaredMethods(); // 获取自己的所有的方法
// for (Method method : methods) {
// System.out.println(method);
// }
Constructor con = c.getConstructor();
Object obj = con.newInstance();
/*
* Person p = new Person(); p.show();
*/
// 获取单个方法并使用
// public void show()
// public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)
// 第一个参数表示的方法名，第二个参数表示的是方法的参数的class类型
Method m1 = c.getMethod("show");
// obj.m1(); // 错误
// public Object invoke(Object obj,Object... args)
// 返回值是Object接收,第一个参数表示对象是谁，第二参数表示调用该方法的实际参数
m1.invoke(obj); // 调用obj对象的m1方法
System.out.println("----------");
// public void method(String s)
Method m2 = c.getMethod("method", String.class);
m2.invoke(obj, "hello");
System.out.println("----------");
// public String getString(String s, int i)
Method m3 = c.getMethod("getString", String.class, int.class);
Object objString = m3.invoke(obj, "hello", 100);
System.out.println(objString);
// String s = (String)m3.invoke(obj, "hello",100);
// System.out.println(s);
System.out.println("----------");
// private void function()
Method m4 = c.getDeclaredMethod("function");
m4.setAccessible(true);
m4.invoke(obj);
}
}

/**
 * 通过发生获取成员方法并使用
 */
public class ReflectDemo {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		// 获取字节码文件对象
		Class c = Class.forName("cn.itcast_01.Person");

		// 获取所有的方法
		// Method[] methods = c.getMethods(); // 获取自己的包括父亲的公共方法
		// Method[] methods = c.getDeclaredMethods(); // 获取自己的所有的方法
		// for (Method method : methods) {
		// System.out.println(method);
		// }

		Constructor con = c.getConstructor();
		Object obj = con.newInstance();

		/*
		 * Person p = new Person(); p.show();
		 */

		// 获取单个方法并使用
		// public void show()
		// public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)
		// 第一个参数表示的方法名，第二个参数表示的是方法的参数的class类型
		Method m1 = c.getMethod("show");
		// obj.m1(); // 错误
		// public Object invoke(Object obj,Object... args)
		// 返回值是Object接收,第一个参数表示对象是谁，第二参数表示调用该方法的实际参数
		m1.invoke(obj); // 调用obj对象的m1方法

		System.out.println("----------");
		// public void method(String s)
		Method m2 = c.getMethod("method", String.class);
		m2.invoke(obj, "hello");
		System.out.println("----------");

		// public String getString(String s, int i)
		Method m3 = c.getMethod("getString", String.class, int.class);
		Object objString = m3.invoke(obj, "hello", 100);
		System.out.println(objString);
		// String s = (String)m3.invoke(obj, "hello",100);
		// System.out.println(s);
		System.out.println("----------");

		// private void function()
		Method m4 = c.getDeclaredMethod("function");
		m4.setAccessible(true);
		m4.invoke(obj);
	}
}

反射应用举例:通过配置文件运行类中的方法

我给你ArrayList<Integer>的一个对象，我想在这个集合中添加一个字符串数据，如何实现呢？

Java代码

/*
* 通过反射越过JVM对泛型的检查
*/
public class ArrayListDemo {
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException,
SecurityException, IllegalAccessException,
IllegalArgumentException, InvocationTargetException {
// 创建集合对象
ArrayList<Integer> array = new ArrayList<Integer>();
// array.add("hello");
// array.add(10);
Class c = array.getClass(); // 集合ArrayList的class文件对象
Method m = c.getMethod("add", Object.class);
m.invoke(array, "hello"); // 调用array的add方法，传入的值是hello
m.invoke(array, "world");
m.invoke(array, "java");
System.out.println(array);
}
}

Java中的反射机制学习

猜你喜欢