Java基礎(chǔ)之反射怎么使用

本篇內(nèi)容介紹了“Java基礎(chǔ)之反射怎么使用”的有關(guān)知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠?qū)W有所成！

反射是框架設(shè)計的靈魂

（使用的前提條件：必須先得到代表的字節(jié)碼的Class，Class類用于表示.class文件（字節(jié)碼））

一、反射的概述

JAVA反射機制是在運行狀態(tài)中，對于任意一個類，都能夠知道這個類的所有屬性和方法；對于任意一個對象，都能夠調(diào)用它的任意一個方法和屬性；這種動態(tài)獲取的信息以及動態(tài)調(diào)用對象的方法的功能稱為java語言的反射機制。
要想解剖一個類,必須先要獲取到該類的字節(jié)碼文件對象。而解剖使用的就是Class類中的方法.所以先要獲取到每一個字節(jié)碼文件對應的Class類型的對象.

以上的總結(jié)就是什么是反射

反射就是把java類中的各種成分映射成一個個的Java對象
例如：一個類有：成員變量、方法、構(gòu)造方法、包等等信息，利用反射技術(shù)可以對一個類進行解剖，把個個組成部分映射成一個個對象。
     （其實：一個類中這些成員方法、構(gòu)造方法、在加入類中都有一個類來描述）
如圖是類的正常加載過程：反射的原理在與class對象。
熟悉一下加載的時候：Class對象的由來是將class文件讀入內(nèi)存，并為之創(chuàng)建一個Class對象。

其中這個Class對象很特殊。我們先了解一下這個C lass類

二、查看Class類在java中的api詳解（1.7的API）

如何閱讀java中的api詳見java基礎(chǔ)之——String字符串處理

Class 類的實例表示正在運行的 Java 應用程序中的類和接口。也就是jvm中有N多的實例每個類都有該Class對象。（包括基本數(shù)據(jù)類型）
Class 沒有公共構(gòu)造方法。Class 對象是在加載類時由 Java 虛擬機以及通過調(diào)用類加載器中的defineClass 方法自動構(gòu)造的。也就是這不需要我們自己去處理創(chuàng)建，JVM已經(jīng)幫我們創(chuàng)建好了。

沒有公共的構(gòu)造方法，方法共有64個太多了。下面用到哪個就詳解哪個吧

三、反射的使用（這里使用Student類做演示）

先寫一個Student類。

1、獲取Class對象的三種方式

1.1 Object ——> getClass();
1.2 任何數(shù)據(jù)類型（包括基本數(shù)據(jù)類型）都有一個“靜態(tài)”的class屬性
1.3 通過Class類的靜態(tài)方法：forName（String  className）(常用)

其中1.1是因為Object類中的getClass方法、因為所有類都繼承Object類。從而調(diào)用Object類來獲取

package fanshe;
/**
 * 獲取Class對象的三種方式
 * 1 Object ——> getClass();
 * 2 任何數(shù)據(jù)類型（包括基本數(shù)據(jù)類型）都有一個“靜態(tài)”的class屬性
 * 3 通過Class類的靜態(tài)方法：forName（String  className）(常用)
 *
 */
public class Fanshe {
	public static void main(String[] args) {
		//第一種方式獲取Class對象  
		Student stu1 = new Student();//這一new 產(chǎn)生一個Student對象，一個Class對象。
		Class stuClass = stu1.getClass();//獲取Class對象
		System.out.println(stuClass.getName());
		
		//第二種方式獲取Class對象
		Class stuClass2 = Student.class;
		System.out.println(stuClass == stuClass2);//判斷第一種方式獲取的Class對象和第二種方式獲取的是否是同一個
		
		//第三種方式獲取Class對象
		try {
			Class stuClass3 = Class.forName("fanshe.Student");//注意此字符串必須是真實路徑，就是帶包名的類路徑，包名.類名
			System.out.println(stuClass3 == stuClass2);//判斷三種方式是否獲取的是同一個Class對象
		} catch (ClassNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
	}
}

注意：在運行期間，一個類，只有一個Class對象產(chǎn)生。

三種方式常用第三種，第一種對象都有了還要反射干什么。第二種需要導入類的包，依賴太強，不導包就拋編譯錯誤。一般都第三種，一個字符串可以傳入也可寫在配置文件中等多種方法。

2、通過反射獲取構(gòu)造方法并使用：

student類：

package fanshe;
 
public class Student {
	
	//---------------構(gòu)造方法-------------------
	//（默認的構(gòu)造方法）
	Student(String str){
		System.out.println("(默認)的構(gòu)造方法 s = " + str);
	}
	
	//無參構(gòu)造方法
	public Student(){
		System.out.println("調(diào)用了公有、無參構(gòu)造方法執(zhí)行了。。。");
	}
	
	//有一個參數(shù)的構(gòu)造方法
	public Student(char name){
		System.out.println("姓名：" + name);
	}
	
	//有多個參數(shù)的構(gòu)造方法
	public Student(String name ,int age){
		System.out.println("姓名："+name+"年齡："+ age);//這的執(zhí)行效率有問題，以后解決。
	}
	
	//受保護的構(gòu)造方法
	protected Student(boolean n){
		System.out.println("受保護的構(gòu)造方法 n = " + n);
	}
	
	//私有構(gòu)造方法
	private Student(int age){
		System.out.println("私有的構(gòu)造方法   年齡："+ age);
	}
 
}

共有6個構(gòu)造方法；

測試類：

package fanshe;
 
import java.lang.reflect.Constructor;
 
 
/*
 * 通過Class對象可以獲取某個類中的：構(gòu)造方法、成員變量、成員方法；并訪問成員；
 * 
 * 1.獲取構(gòu)造方法：
 * 		1).批量的方法：
 * 			public Constructor[] getConstructors()：所有"公有的"構(gòu)造方法
            public Constructor[] getDeclaredConstructors()：獲取所有的構(gòu)造方法(包括私有、受保護、默認、公有)
     
 * 		2).獲取單個的方法，并調(diào)用：
 * 			public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):獲取單個的"公有的"構(gòu)造方法：
 * 			public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):獲取"某個構(gòu)造方法"可以是私有的，或受保護、默認、公有；
 * 		
 * 			調(diào)用構(gòu)造方法：
 * 			Constructor-->newInstance(Object... initargs)
 */
public class Constructors {
 
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		//1.加載Class對象
		Class clazz = Class.forName("fanshe.Student");
		
		
		//2.獲取所有公有構(gòu)造方法
		System.out.println("**********************所有公有構(gòu)造方法*********************************");
		Constructor[] conArray = clazz.getConstructors();
		for(Constructor c : conArray){
			System.out.println(c);
		}
		
		
		System.out.println("************所有的構(gòu)造方法(包括：私有、受保護、默認、公有)***************");
		conArray = clazz.getDeclaredConstructors();
		for(Constructor c : conArray){
			System.out.println(c);
		}
		
		System.out.println("*****************獲取公有、無參的構(gòu)造方法*******************************");
		Constructor con = clazz.getConstructor(null);
		//1>、因為是無參的構(gòu)造方法所以類型是一個null,不寫也可以：這里需要的是一個參數(shù)的類型，切記是類型
		//2>、返回的是描述這個無參構(gòu)造函數(shù)的類對象。
	
		System.out.println("con = " + con);
		//調(diào)用構(gòu)造方法
		Object obj = con.newInstance();
	//	System.out.println("obj = " + obj);
	//	Student stu = (Student)obj;
		
		System.out.println("******************獲取私有構(gòu)造方法，并調(diào)用*******************************");
		con = clazz.getDeclaredConstructor(char.class);
		System.out.println(con);
		//調(diào)用構(gòu)造方法
		con.setAccessible(true);//暴力訪問(忽略掉訪問修飾符)
		obj = con.newInstance('男');
	}
	
}

后臺輸出：

**********************所有公有構(gòu)造方法*********************************
public fanshe.Student(java.lang.String,int)
public fanshe.Student(char)
public fanshe.Student()
************所有的構(gòu)造方法(包括：私有、受保護、默認、公有)***************
private fanshe.Student(int)
protected fanshe.Student(boolean)
public fanshe.Student(java.lang.String,int)
public fanshe.Student(char)
public fanshe.Student()
fanshe.Student(java.lang.String)
*****************獲取公有、無參的構(gòu)造方法*******************************
con = public fanshe.Student()
調(diào)用了公有、無參構(gòu)造方法執(zhí)行了。。。
******************獲取私有構(gòu)造方法，并調(diào)用*******************************
public fanshe.Student(char)
姓名：男

調(diào)用方法：

1.獲取構(gòu)造方法：
  1).批量的方法：
public Constructor[] getConstructors()：所有"公有的"構(gòu)造方法
            public Constructor[] getDeclaredConstructors()：獲取所有的構(gòu)造方法(包括私有、受保護、默認、公有)
     
  2).獲取單個的方法，并調(diào)用：
public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):獲取單個的"公有的"構(gòu)造方法：
public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):獲取"某個構(gòu)造方法"可以是私有的，或受保護、默認、公有；

  調(diào)用構(gòu)造方法：
Constructor-->newInstance(Object... initargs)

2、 newInstance是 Constructor類的方法（管理構(gòu)造函數(shù)的類）
api的解釋為：
newInstance(Object... initargs)
           使用此 Constructor 對象表示的構(gòu)造方法來創(chuàng)建該構(gòu)造方法的聲明類的新實例，并用指定的初始化參數(shù)初始化該實例。
它的返回值是T類型，所以newInstance是創(chuàng)建了一個構(gòu)造方法的聲明類的新實例對象。并為之調(diào)用

3、獲取成員變量并調(diào)用

student類：

package fanshe.field;
 
public class Student {
	public Student(){
		
	}
	//**********字段*************//
	public String name;
	protected int age;
	char sex;
	private String phoneNum;
	
	@Override
	public String toString() {
		return "Student [name=" + name + ", age=" + age + ", sex=" + sex
				+ ", phoneNum=" + phoneNum + "]";
	}
	
	
}

測試類：

package fanshe.field;
import java.lang.reflect.Field;
/*
 * 獲取成員變量并調(diào)用：
 * 
 * 1.批量的
 * 		1).Field[] getFields():獲取所有的"公有字段"
 * 		2).Field[] getDeclaredFields():獲取所有字段，包括：私有、受保護、默認、公有；
 * 2.獲取單個的：
 * 		1).public Field getField(String fieldName):獲取某個"公有的"字段；
 * 		2).public Field getDeclaredField(String fieldName):獲取某個字段(可以是私有的)
 * 
 * 	 設(shè)置字段的值：
 * 		Field --> public void set(Object obj,Object value):
 * 					參數(shù)說明：
 * 					1.obj:要設(shè)置的字段所在的對象；
 * 					2.value:要為字段設(shè)置的值；
 * 
 */
public class Fields {
 
		public static void main(String[] args) throws Exception {
			//1.獲取Class對象
			Class stuClass = Class.forName("fanshe.field.Student");
			//2.獲取字段
			System.out.println("************獲取所有公有的字段********************");
			Field[] fieldArray = stuClass.getFields();
			for(Field f : fieldArray){
				System.out.println(f);
			}
			System.out.println("************獲取所有的字段(包括私有、受保護、默認的)********************");
			fieldArray = stuClass.getDeclaredFields();
			for(Field f : fieldArray){
				System.out.println(f);
			}
			System.out.println("*************獲取公有字段**并調(diào)用***********************************");
			Field f = stuClass.getField("name");
			System.out.println(f);
			//獲取一個對象
			Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();//產(chǎn)生Student對象--》Student stu = new Student();
			//為字段設(shè)置值
			f.set(obj, "劉德華");//為Student對象中的name屬性賦值--》stu.name = "劉德華"
			//驗證
			Student stu = (Student)obj;
			System.out.println("驗證姓名：" + stu.name);
			
			
			System.out.println("**************獲取私有字段****并調(diào)用********************************");
			f = stuClass.getDeclaredField("phoneNum");
			System.out.println(f);
			f.setAccessible(true);//暴力反射，解除私有限定
			f.set(obj, "18888889999");
			System.out.println("驗證電話：" + stu);
			
		}
	}

后臺輸出：

************獲取所有公有的字段********************
public java.lang.String fanshe.field.Student.name
************獲取所有的字段(包括私有、受保護、默認的)********************
public java.lang.String fanshe.field.Student.name
protected int fanshe.field.Student.age
char fanshe.field.Student.sex
private java.lang.String fanshe.field.Student.phoneNum
*************獲取公有字段**并調(diào)用***********************************
public java.lang.String fanshe.field.Student.name
驗證姓名：劉德華
**************獲取私有字段****并調(diào)用********************************
private java.lang.String fanshe.field.Student.phoneNum
驗證電話：Student [name=劉德華, age=0, sex=

由此可見
調(diào)用字段時：需要傳遞兩個參數(shù)：
Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();//產(chǎn)生Student對象--》Student stu = new Student();
//為字段設(shè)置值
f.set(obj, "劉德華");//為Student對象中的name屬性賦值--》stu.name = "劉德華"
第一個參數(shù)：要傳入設(shè)置的對象，第二個參數(shù)：要傳入實參

4、獲取成員方法并調(diào)用

student類：

package fanshe.method;
 
public class Student {
	//**************成員方法***************//
	public void show1(String s){
		System.out.println("調(diào)用了：公有的，String參數(shù)的show1(): s = " + s);
	}
	protected void show2(){
		System.out.println("調(diào)用了：受保護的，無參的show2()");
	}
	void show3(){
		System.out.println("調(diào)用了：默認的，無參的show3()");
	}
	private String show4(int age){
		System.out.println("調(diào)用了，私有的，并且有返回值的，int參數(shù)的show4(): age = " + age);
		return "abcd";
	}
}

測試類：

package fanshe.method;
 
import java.lang.reflect.Method;
 
/*
 * 獲取成員方法并調(diào)用：
 * 
 * 1.批量的：
 * 		public Method[] getMethods():獲取所有"公有方法"；（包含了父類的方法也包含Object類）
 * 		public Method[] getDeclaredMethods():獲取所有的成員方法，包括私有的(不包括繼承的)
 * 2.獲取單個的：
 * 		public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes):
 * 					參數(shù)：
 * 						name : 方法名；
 * 						Class ... : 形參的Class類型對象
 * 		public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)
 * 
 * 	 調(diào)用方法：
 * 		Method --> public Object invoke(Object obj,Object... args):
 * 					參數(shù)說明：
 * 					obj : 要調(diào)用方法的對象；
 * 					args:調(diào)用方式時所傳遞的實參；
):
 */
public class MethodClass {
 
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		//1.獲取Class對象
		Class stuClass = Class.forName("fanshe.method.Student");
		//2.獲取所有公有方法
		System.out.println("***************獲取所有的”公有“方法*******************");
		stuClass.getMethods();
		Method[] methodArray = stuClass.getMethods();
		for(Method m : methodArray){
			System.out.println(m);
		}
		System.out.println("***************獲取所有的方法，包括私有的*******************");
		methodArray = stuClass.getDeclaredMethods();
		for(Method m : methodArray){
			System.out.println(m);
		}
		System.out.println("***************獲取公有的show1()方法*******************");
		Method m = stuClass.getMethod("show1", String.class);
		System.out.println(m);
		//實例化一個Student對象
		Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();
		m.invoke(obj, "劉德華");
		
		System.out.println("***************獲取私有的show4()方法******************");
		m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);
		System.out.println(m);
		m.setAccessible(true);//解除私有限定
		Object result = m.invoke(obj, 20);//需要兩個參數(shù)，一個是要調(diào)用的對象（獲取有反射），一個是實參
		System.out.println("返回值：" + result);
		
		
	}
}

控制臺輸出：

***************獲取所有的”公有“方法*******************
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException
public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException
public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException
public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)
public java.lang.String java.lang.Object.toString()
public native int java.lang.Object.hashCode()
public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()
public final native void java.lang.Object.notify()
public final native void java.lang.Object.notifyAll()
***************獲取所有的方法，包括私有的*******************
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
protected void fanshe.method.Student.show2()
void fanshe.method.Student.show3()
***************獲取公有的show1()方法*******************
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
調(diào)用了：公有的，String參數(shù)的show1(): s = 劉德華
***************獲取私有的show4()方法******************
private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
調(diào)用了，私有的，并且有返回值的，int參數(shù)的show4(): age = 20
返回值：abcd

由此可見：
m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);//調(diào)用制定方法（所有包括私有的），需要傳入兩個參數(shù)，第一個是調(diào)用的方法名稱，第二個是方法的形參類型，切記是類型。
 System.out.println(m);
 m.setAccessible(true);//解除私有限定
 Object result = m.invoke(obj, 20);//需要兩個參數(shù)，一個是要調(diào)用的對象（獲取有反射），一個是實參
 System.out.println("返回值：" + result);//

控制臺輸出：

***************獲取所有的”公有“方法*******************
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException
public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException
public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException
public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)
public java.lang.String java.lang.Object.toString()
public native int java.lang.Object.hashCode()
public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()
public final native void java.lang.Object.notify()
public final native void java.lang.Object.notifyAll()
***************獲取所有的方法，包括私有的*******************
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
protected void fanshe.method.Student.show2()
void fanshe.method.Student.show3()
***************獲取公有的show1()方法*******************
public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)
調(diào)用了：公有的，String參數(shù)的show1(): s = 劉德華
***************獲取私有的show4()方法******************
private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)
調(diào)用了，私有的，并且有返回值的，int參數(shù)的show4(): age = 20
返回值：abcd

其實這里的成員方法：在模型中有屬性一詞，就是那些setter（）方法和getter()方法。還有字段組成，這些內(nèi)容在內(nèi)省中詳解

5、反射main方法

student類：

package fanshe.main;
 
public class Student {
 
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("main方法執(zhí)行了。。。");
	}
}

測試類：

package fanshe.main;
 
import java.lang.reflect.Method;
 
/**
 * 獲取Student類的main方法、不要與當前的main方法搞混了
 */
public class Main {
	
	public static void main(String[] args) {
		try {
			//1、獲取Student對象的字節(jié)碼
			Class clazz = Class.forName("fanshe.main.Student");
			
			//2、獲取main方法
			 Method methodMain = clazz.getMethod("main", String[].class);//第一個參數(shù)：方法名稱，第二個參數(shù)：方法形參的類型，
			//3、調(diào)用main方法
			// methodMain.invoke(null, new String[]{"a","b","c"});
			 //第一個參數(shù)，對象類型，因為方法是static靜態(tài)的，所以為null可以，第二個參數(shù)是String數(shù)組，這里要注意在jdk1.4時是數(shù)組，jdk1.5之后是可變參數(shù)
			 //這里拆的時候?qū)?nbsp; new String[]{"a","b","c"} 拆成3個對象。。。所以需要將它強轉(zhuǎn)。
			 methodMain.invoke(null, (Object)new String[]{"a","b","c"});//方式一
			// methodMain.invoke(null, new Object[]{new String[]{"a","b","c"}});//方式二
			
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		
	}
}

控制臺輸出：

main方法執(zhí)行了。。。

6、反射方法的其它使用之---通過反射運行配置文件內(nèi)容

student類：

public class Student {
	public void show(){
		System.out.println("is show()");
	}
}

配置文件以txt文件為例子（pro.txt）：

className = cn.fanshe.Student
methodName = show

測試類：

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;
 
/*
 * 我們利用反射和配置文件，可以使：應用程序更新時，對源碼無需進行任何修改
 * 我們只需要將新類發(fā)送給客戶端，并修改配置文件即可
 */
public class Demo {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		//通過反射獲取Class對象
		Class stuClass = Class.forName(getValue("className"));//"cn.fanshe.Student"
		//2獲取show()方法
		Method m = stuClass.getMethod(getValue("methodName"));//show
		//3.調(diào)用show()方法
		m.invoke(stuClass.getConstructor().newInstance());
		
	}
	
	//此方法接收一個key，在配置文件中獲取相應的value
	public static String getValue(String key) throws IOException{
		Properties pro = new Properties();//獲取配置文件的對象
		FileReader in = new FileReader("pro.txt");//獲取輸入流
		pro.load(in);//將流加載到配置文件對象中
		in.close();
		return pro.getProperty(key);//返回根據(jù)key獲取的value值
	}
}

控制臺輸出：

is show()

需求：當我們升級這個系統(tǒng)時，不要Student類，而需要新寫一個Student2的類時，這時只需要更改pro.txt的文件內(nèi)容就可以了。代碼就一點不用改動

要替換的student2類：

public class Student2 {
	public void show2(){
		System.out.println("is show2()");
	}
}

配置文件更改為：

className = cn.fanshe.Student2
methodName = show2

控制臺輸出：

is show2();

7、反射方法的其它使用之---通過反射越過泛型檢查

泛型用在編譯期，編譯過后泛型擦除（消失掉）。所以是可以通過反射越過泛型檢查的

測試類：

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;
 
/*
 * 通過反射越過泛型檢查
 * 
 * 例如：有一個String泛型的集合，怎樣能向這個集合中添加一個Integer類型的值？
 */
public class Demo {
	public static void main(String[] args) throws Exception{
		ArrayList<String> strList = new ArrayList<>();
		strList.add("aaa");
		strList.add("bbb");
		
	//	strList.add(100);
		//獲取ArrayList的Class對象，反向的調(diào)用add()方法，添加數(shù)據(jù)
		Class listClass = strList.getClass(); //得到 strList 對象的字節(jié)碼 對象
		//獲取add()方法
		Method m = listClass.getMethod("add", Object.class);
		//調(diào)用add()方法
		m.invoke(strList, 100);
		
		//遍歷集合
		for(Object obj : strList){
			System.out.println(obj);
		}
	}
}

控制臺輸出：

aaa
bbb
100

“Java基礎(chǔ)之反射怎么使用”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識可以關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實用文章！