如何理解Java反射技術(shù)

本篇內(nèi)容介紹了“如何理解Java反射技術(shù)”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

一、前期概要

1、 什么是反射

Java 反射機(jī)制在程序運(yùn)行時(shí)，對(duì)于任意一個(gè)類，都能夠知道這個(gè)類的所有屬性和方法；對(duì)于任意一個(gè)對(duì)象，都能夠調(diào)用它的任意一個(gè)方法和屬性。這種 動(dòng)態(tài)的獲取信息 以及 動(dòng)態(tài)調(diào)用對(duì)象的方法 的功能稱為 java 的反射機(jī)制。反射中的反的理解：在使用的之前，提前不知道需要使用什么類型的對(duì)象。只是在調(diào)用的時(shí)候，才知道要調(diào)用的對(duì)象類型。這種反其道而行的就是反射中反的理解。程序執(zhí)行分為編譯器和運(yùn)行期，編譯時(shí)刻加載一個(gè)類就稱為靜態(tài)加載類，運(yùn)行時(shí)刻加載類稱為動(dòng)態(tài)加載類，核心思想 讓你在寫代碼的時(shí)候可以更加靈活，降低耦合，提高代碼的自適應(yīng)能力。反射框架提供如下常用的核心功能：1.在運(yùn)行時(shí)判斷任意對(duì)象所屬的類；2.在運(yùn)行時(shí)構(gòu)造任意一個(gè)類的對(duì)象；3.在運(yùn)行時(shí)判斷任意一個(gè)類所具有的成員變量和方法(通過反射甚至可以調(diào)用private方法)；4.在運(yùn)行時(shí)調(diào)用任意一個(gè)對(duì)象的方法;

2、反射的主要用途

通用框架，很多框架都是配置化的(比如Spring通過xml配置Bean)， 為了保證框架的通用性，可能需要根據(jù)不同的配置文件加載不同的對(duì)象或者類，調(diào)用不同的方法，這個(gè)時(shí)候就需要反射，運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)加載需要加載的對(duì)象。

3、缺點(diǎn)

· 性能不佳 - 由于java反射動(dòng)態(tài)解析類型，因此涉及掃描類路徑以查找要加載的類的處理，從而導(dǎo)致性能降低。

· 安全限制 - Reflection需要運(yùn)行時(shí)權(quán)限，這些權(quán)限可能不適用于在安全管理器下運(yùn)行的系統(tǒng)。由于安全管理器，這可能導(dǎo)致應(yīng)用程序在運(yùn)行時(shí)失敗。

· 安全問題 - 使用反射，我們可以訪問我們不應(yīng)該訪問的部分代碼，例如，我們可以訪問類的私有字段并更改它的值。這可能是嚴(yán)重的安全威脅，并導(dǎo)致您的應(yīng)用程序出現(xiàn)異常行為。

· 高維護(hù) - 反射代碼很難理解和調(diào)試，在編譯時(shí)也無法找到代碼的任何問題，因?yàn)檫@些類可能不可用，使其不太靈活且難以維護(hù)。

00001. Class 對(duì)象

00002. 類名

00003. 修飾符

00004. 包信息

00005. 父類

00006. 實(shí)現(xiàn)的接口

00007. 構(gòu)造器

00008. 方法

00009. 變量

00010. 注解

二、獲得 Class 對(duì)象

在運(yùn)行期間，一個(gè)類，只有一個(gè)Class對(duì)象產(chǎn)生

1、類的靜態(tài)方法(常用) :

00001. 說明獲取指定的類完整的路徑相關(guān)聯(lián)類或接口的Class對(duì)象。

00002. 方法// 掌握public static Class<?> forName(String className)// 了解public static Class<?> forName(String className, boolean initialize,ClassLoader loader)

00003. 舉個(gè)栗子Class clazz = Class.forName("http://com.wener.reflect.Xxx")// 或者 Class clazz = Class.forName("http://com.wener.reflect.Xxx",initialize,this.getClass().getClassLoader)

1. 說明任何數(shù)據(jù)類型（包括基本數(shù)據(jù)類型）都有一個(gè)“靜態(tài)”的class屬性

2. 方法Class<?> cls = 類型.class;

3. 舉個(gè)栗子Class<String> cls = String.class;System.out.println(cls.toString());

1. 說明通過對(duì)象的實(shí)例來返回Class對(duì)象

2. 方法Class<?> cls = instance.getClass()

3. 舉個(gè)栗子public class User {}User user = new User();Class<? extends User> clz = user.getClass();

1. 方法// 通過字段名，返回一個(gè)具體的具有public屬性的成員變量(包括父類的)Field getField(String name) // 通過字段名所有已聲明的所有成員變量(私有的 默認(rèn)的 共有的)，但不能得到其父類的成員變量Field getDeclaredField(String name)

2. 舉個(gè)栗子public class User {private String name;public String detail;}public static void main(String[] args) {try {Class<?> cls = Class.forName("com.wener.reflect.demo1.User");/*** 獲取類的指定名稱公開的屬性*/Field detail = cls.getField("detail");System.out.println(detail);/*** 獲取類的指定名稱的的屬性(包括私有的屬性)*/Field name = cls.getDeclaredField("name");System.out.println(name);} catch (ClassNotFoundException | NoSuchFieldException e) {e.printStackTrace();}}

1. 說明反射非常強(qiáng)大，但是學(xué)習(xí)了之后，會(huì)不知道該如何使用，反而覺得還不如直接調(diào)用方法來的直接和方便。但等我們后面接觸到一些框架之后才會(huì)有一些感觸

2. 測(cè)試類package com.wener.reflect.demo2; public class ReflectDemo1 { public void say() { System.out.println("ReflectDemo1"); } } public class ReflectDemo2 { public void say() { System.out.println("ReflectDemo2"); } }

3. 配置文件reflect.propertiesclass=ReflectDemo2. method=say

4. 測(cè)試代碼public static void main(String[] args) { //從spring.txt中獲取類名稱和方法名稱 File springConfigFile = new File("/Users/zhangwei/work/IdeaProjects/JavaExample/ReflectExample/src/reflect.properties"); Properties properties = new Properties(); try { properties.load(new FileInputStream(springConfigFile)); String className = (String) properties.get("class"); String methodName = (String) properties.get("method"); //根據(jù)類名稱獲取類對(duì)象 Class cls = Class.forName(className); //根據(jù)方法名稱，獲取方法對(duì)象 Method m = cls.getMethod(methodName); //根據(jù)構(gòu)造器，實(shí)例化出對(duì)象 Object service = cls.newInstance(); //調(diào)用對(duì)象的指定方法 m.invoke(service); } catch (IOException | InvocationTargetException | NoSuchMethodException | IllegalAccessException | ClassNotFoundException | InstantiationException e) { e.printStackTrace(); } }

5. 優(yōu)點(diǎn)當(dāng)需要從調(diào)用第一個(gè)類的方法，切換到調(diào)用第二類的方法的時(shí)候，不需要修改一行代碼

1、通過配置文件動(dòng)態(tài)切換六、綜合案例返回值 方法說明String getName()獲取方法的名稱int getModifiers()獲取方法的修飾符Class<?> getReturnType() Type getGenericReturnType返回方法的返回值類型Class<?>[] getParameterTypes() Type[] getGenericParameterTypes()返回方法的參數(shù)（列表）Class<?>[] getExceptionTypes() Type[] getGenericExceptionTypes()返回方法的異常信息4、其它API

1. 舉個(gè)栗子public class User { private String name = "木木"; public String detail = "hello"; private int age; private BigDecimal balance; public void increment() { this.age++; System.out.println(age); } public BigDecimal getBalance() { return balance; } public void setBalance(BigDecimal balance) { this.balance = balance; } private void say(int num) { System.out.println(num + "號(hào)技師"); } @Override public String toString() { return "User{" + "name='" + name + '\'' + ", detail='" + detail + '\'' + '}'; } } public class TestReflectUser { public static void main(String[] args) { reflectMethod(); } public static void reflectMethod() { try { // 1.實(shí)例化class對(duì)象 Class<?> cls = Class.forName("com.wener.reflect.demo1.User"); // 2.實(shí)例化User對(duì)象 Object o = cls.newInstance(); // 3.獲取set方法 Method method = cls.getMethod("increment"); // 4 執(zhí)行方法 method.invoke(o); // 有參數(shù)無返回值 Method setBalance = cls.getMethod("setBalance", BigDecimal.class); Object methodSet = setBalance.invoke(o, new BigDecimal(100.00)); System.out.println(methodSet); // 有返回值值無參數(shù) Method methodGet = cls.getMethod("getBalance"); Object invoke = methodGet.invoke(o); System.out.println(invoke); // 獲取私有的方法 Method say = cls.getDeclaredMethod("say", int.class); // 運(yùn)行時(shí)取消訪問權(quán)限檢測(cè)機(jī)制 say.setAccessible(true); // 執(zhí)行方法 say.invoke(o, 1); } catch (ClassNotFoundException | NoSuchMethodException | InstantiationException | IllegalAccessException | InvocationTargetException e) { e.printStackTrace(); } } }

使用參數(shù) args 在 obj 上指派該對(duì)象所表示方法的結(jié)果 

1. 方法Object invoke(Object obj, Object... args)

2. 參數(shù)說明

· obj - 從中調(diào)用底層方法的對(duì)象，必須是實(shí)例化的對(duì)象

· args - 用于方法調(diào)用的參數(shù)，是個(gè)Object數(shù)組，因?yàn)閰?shù)有可能有多個(gè)

1. 返回值

3、調(diào)用方法

1. 方法// 返回類或接口聲明的所有方法，包括公共、保護(hù)、默認(rèn)（包）訪問和私有方法，但不包括繼承的方法。 public Method[] getDeclaredMethods() throws SecurityException// 返回某個(gè)類的所有公用（public）方法，包括其繼承類的公用方法。 public Method[] getMethods() throws SecurityException

2. 舉個(gè)栗子public class TestReflectUser { public static void main(String[] args) { reflectMethod(); } public static void reflectMethod() { try { // 1.實(shí)例化class對(duì)象 Class<?> cls = Class.forName("com.wener.reflect.demo1.User"); // 2.實(shí)例化User對(duì)象 Object o = cls.newInstance(); // 獲取所有的共有的方法(包括父類的方法) Method[] methods = cls.getMethods(); for (Method method1 : methods) { System.out.println(method1.getName()); } // 獲取所有的方法(包括私有的,共有的,默認(rèn)的) Method[] declaredMethods = cls.getDeclaredMethods(); for (Method declaredMethod : declaredMethods) { System.out.println(declaredMethod.getName()); } } catch (ClassNotFoundException | NoSuchMethodException | InstantiationException | IllegalAccessException | InvocationTargetException e) { e.printStackTrace(); } } }

2、獲取所有的方法

1. 方法// 方法返回一個(gè)特定的方法，其中第一個(gè)參數(shù)為方法名稱，后面的參數(shù)為方法的參數(shù)對(duì)應(yīng)Class的對(duì)象 public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)

2. 舉個(gè)栗子public class User { private String name = "木木"; public String detail = "hello"; private int age; private BigDecimal balance; public void increment() { this.age++; System.out.println(age); } public BigDecimal getBalance() { return balance; } public void setBalance(BigDecimal balance) { this.balance = balance; } private void say(int num) { System.out.println(num + "號(hào)技師"); } @Override public String toString() { return "User{" + "name='" + name + '\'' + ", detail='" + detail + '\'' + '}'; } } public class TestReflectUser { public static void main(String[] args) { reflectMethod(); } public static void reflectMethod() { try { // 1.實(shí)例化class對(duì)象 Class<?> cls = Class.forName("com.wener.reflect.demo1.User"); // 2.實(shí)例化User對(duì)象 Object o = cls.newInstance(); // 3.獲取increment方法 Method method = cls.getMethod("increment"); // 有參數(shù)無返回值 Method setBalance = cls.getMethod("setBalance", BigDecimal.class); // 有返回值值無參數(shù) Method methodGet = cls.getMethod("getBalance"); // 獲取私有的方法 Method say = cls.getDeclaredMethod("say", int.class); } catch (ClassNotFoundException | NoSuchMethodException | InstantiationException | IllegalAccessException | InvocationTargetException e) { e.printStackTrace(); } } }

1、獲取單個(gè)方法五、方法操作

1. 方法// 將指定對(duì)象參數(shù)上的此Field對(duì)象表示的字段設(shè)置為指定的新值 field.set(Object obj,Object value)

2. 參數(shù)說明

· Object obj: 字段所在的類的實(shí)例對(duì)象

· Object value : 新值

1. 注意// 如果要給私有變量賦值必須取消權(quán)限的訪問控制 field.setAccessible(true);

2. 舉個(gè)栗子public static void main(String[] args) { try { // 1 實(shí)例化Class對(duì)象 Class<?> cls = Class.forName("com.wener.reflect.demo1.User"); /** * 獲取類的指定名稱公有的屬性 */ Field detail = cls.getField("detail"); System.out.println(detail); /** * 獲取類的所有的屬性(包括私有 默認(rèn)的 公有的) */ Field name = cls.getDeclaredField("name"); // 2.創(chuàng)建對(duì)象 Object o = cls.newInstance(); // 3 通過字段的set方法設(shè)置 name.set(o, "嬌嬌"); System.out.println(o.toString()); } catch (ClassNotFoundException | NoSuchFieldException | InstantiationException | IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } }

4、字段賦值

1. 方法// 獲取所有的”公有字段” Field[] getFields() // 獲取所有字段(私有、受保護(hù)、默認(rèn)、公有) Field[] getDeclaredFields()

2. 舉個(gè)栗子public class TestReflectUserField { public static void main(String[] args) { try { Class<?> cls = Class.forName("com.wener.reflect.demo1.User"); Field[] fields = cls.getFields(); for (Field field : fields) { System.out.println("類型: " + field.getType() + "方法名: " + field.getName()); } Field[] declaredFields = cls.getDeclaredFields(); for (Field declaredField : declaredFields) { System.out.println("類型: " + declaredField.getType() + "方法名: " + declaredField.getName()); } } catch (ClassNotFoundException | NoSuchFieldException | InstantiationException | IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } } }

3、獲取所有成員字段

2、獲取單個(gè)成員字段類的成員變量也是一個(gè)對(duì)象，它是java.lang.reflect.Field的一個(gè)對(duì)象，所以我們通過java.lang.reflect.Field里面封裝的方法來獲取這些信息并且操作這些屬性1、說明四、屬性操作

1. cls.newInstance()方法返回的是一個(gè)泛型T,我們要強(qiáng)轉(zhuǎn)成自定義類

2. cls.newInstance()默認(rèn)返回的是類的無參數(shù)構(gòu)造對(duì)象

3. 被反射機(jī)制加載的類必須有無參數(shù)構(gòu)造方法,否者運(yùn)行會(huì)拋出異常

1.4、注意三、創(chuàng)建實(shí)例

1. 常用的是類的靜態(tài)方法,

2. getClass()的話一般在繼承的時(shí)候用的比較多一點(diǎn),比如Android里的注解框架

3. .class 靜態(tài)語法: 需要導(dǎo)入類的包，依賴太強(qiáng)，不導(dǎo)包就拋編譯錯(cuò)誤

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