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Java 基础:反射机制详解

  • 2022 年 6 月 22 日
  • 本文字数:5854 字

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一、基本概念

主要是指程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力, 并能根据自身行为的状态和结果,调整或修改应用所描述行为的状态和相关的语义。Java 中,反射是一种强大的工具。它使您能够创建灵活的代码,这些代码可以在运行时装配,无需在组件之间进行源代码链接。反射允许我们在编写与执行时,使我们的程序代码能够接入装载到 JVM 中的类的内部信息,而不是源代码中选定的类协作的代码。这使反射成为构建灵活的应用的主要工具。


  • 通过 java 中的反射机制可以操作字节码文件(读取和修改)

  • 反射机制相关的类在 java.lang.reflect.*;包下


反射机制相关的重要的类:


  java.lang.Class:代表整个字节码,代表一个类型,代表整个类。  java.lang.reflect.Method:代表字节码中的方法字节码。代表类中的方法。  java.lang.reflect.Constructor:代表字节码中的构造方法字节码。代表类中的构造方法  java.lang.reflect.Field:代表字节码中的属性字节码。代表类中的成员变量(静态变量+实例变量)。
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二、在 java 中获取 Class 的三种方式

第一种:Class c = Class.forName("完整类名");

1.静态方法 2.参数是一个字符串 3.字符串是一个完整的包名 4.完整类名必须有包名,jana.lang 也要写


        Class c1=null;        Class c2=null;        try {             c1=Class.forName("java.lang.String");//c1代表String类型             c2=Class.forName("java.util.Date"); //Date类型            Class c3=Class.forName("java.lang.Integer");//Integer类型            Class c4=Class.forName("java.lang.System");//System类型        } catch (ClassNotFoundException e) {            e.printStackTrace();        }
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第二种:Class c = 对象.getClass();

        String s="abc";        Class x=s.getClass();//x代表String.class字节码文件,x代表String类型        System.out.println(c1==x);//true(==判断两个对象的内存地址)
Date date=new Date(); Class y=date.getClass(); System.out.println(c2==y);
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第三种:Class c = int.class;(Class c = String.class;)

        //第三种方式:java中任何一个类型,包括基本数据类型,都有class属性        Class z=String.class;//x代表String        Class k=Date.class;//k代表Date        Class f=int.class;//f代表int类型        Class e=double.class;//e代表double类型
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==获取类之后干什么呢?==通过 Class 的 newInstance 方法,完成对象的创建,newInstance 方法会调用 User 类的无参构造方法,无参构造必须存在!如果没有这个无参数构造方法会出现"实例化"异常。


示例代码(1):User 类:


public class User {    public User() {        System.out.println("无参数构造方法");    }}
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测试类:


import ben.User;

public class ReflectText02 { public static void main(String[] args) { //不使用反射机制 User user = new User(); System.out.println(user); //反射机制创建对象 try { //通过反射机制获取Class,通过Class实例化对象 Class c = Class.forName("ben.User");//c代表User类型 //newInstance方法会调用User类的无参构造方法,完成对象的创建 Object obj = c.newInstance(); System.out.println(obj); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } catch (InstantiationException e) { e.printStackTrace(); } }}
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运行结果:


无参数构造方法ben.User@10f87f48无参数构造方法ben.User@b4c966a
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==反射机制灵活性:可以做到不同对象的实例化,==

资源绑定器:

java.util 包下提供了一个资源绑定器,便于获取属性配置文件的内容,使用此方法时,属性文件必须在类路径下并且属性配置文件必须以.properties 结尾。


示例代码:(2):


import java.util.ResourceBundle;
public class ResourceBundleText { public static void main(String[] args) { ResourceBundle bundle=ResourceBundle.getBundle("classinfo2"); String className=bundle.getString("className"); System.out.println(className); }}
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属性配置文件内容:



运行结果:


ben.User
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三、Field 类详解

Field 类常用方法:

(1)类<?> getDeclaringClass() 返回表示的类或接口声明的 Field对象表示的领域 类对象。 (2)int getModifiers() 返回的 Field对象表示的场java语言修饰符为整数。 (3)String getName() 返回的 Field对象表示的字段的名称。 (4)类<?> getType() 返回一个 类对象标识声明类型的 Field对象表示的场。 (5)String toString() 返回一个描述这个 Field字符串。


==反射 Student 类中的 Field 属性==示例代码(3):Student 类:


public class Student {    //Field:字段    public int id ;    private String name;    protected int age;    boolean sex;    public static final double MATH_PI=301415926;}
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测试类:


import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.Modifier;

public class ReflectText05 { public static void main(String[] args) { try { Class studenClass=Class.forName("ben.Student");
String className=studenClass.getName(); System.out.println("完整类型:"+className); String simpleName=studenClass.getSimpleName(); System.out.println("简单类名:"+simpleName); System.out.println("=============================="); //获取类中的Filed Field[] fileds=studenClass.getFields(); System.out.println(fileds.length);//1 //取出这个Field Field f=fileds[0]; String fieldName=f.getName(); System.out.println(fieldName); //取出所有的Field Field[] fs=studenClass.getDeclaredFields(); System.out.println(fs.length);//4 System.out.println("========================="); for (Field field: fs){ //获取属性的修饰符列表 int i=field.getModifiers(); System.out.println(i);
String modfiersString= Modifier.toString(i); System.out.println(modfiersString); //获取属性的类型 Class fieldType=field.getType(); //String fNum=fieldType.getName(); String fNum=fieldType.getSimpleName(); System.out.println(fNum); //获取属性名字 System.out.println(field.getName()); // System.out.println(field); } } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } }
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运行结果:


完整类型:ben.Student简单类名:Student==============================2id5=========================1publicintid2privateStringname4protectedintage0
booleansex25public static finaldoubleMATH_PI
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==反射机制进行反编译 Student 类 !!==示例代码(4):


import ben.Student;
import java.io.File;import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.Modifier;/*反射机制进行反编译!! */public class ReflectText06 { public static void main(String[] args) { try { StringBuilder s=new StringBuilder();
Class studentClass=Class.forName("ben.Student"); // Class studentClass=Class.forName("java.util.Date"); s.append(Modifier.toString(studentClass.getModifiers())+"\t"+"class"+"\t"+studentClass.getSimpleName()+"{\n"); Field[] fields=studentClass.getDeclaredFields(); for (Field field:fields){ s.append("\t"); s.append(Modifier.toString(field.getModifiers())); s.append(" "); s.append(field.getType().getSimpleName()); s.append(" "); s.append(field.getName()); s.append(":\n"); } s.append("}"); System.out.println(s);
} catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } }}
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运行结果:


public  class  Student{  public int id:  private String name:  protected int age:   boolean sex:  public static final double MATH_PI:}
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四、通过反射机制访问 java 对象的属性

给属性复制:set 获取属性的值:get 示例代码(5):Student 类:


public class Student {    //Field:字段    public int id ;    private String name;    protected int age;    boolean sex;    public static final double MATH_PI=301415926;}
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测试类:


import java.lang.reflect.Field;
public class ReflectText07 { public static void main(String[] args) { try { Class studentClass=Class.forName("ben.Student"); Object obj=studentClass.newInstance();//obj就是Student对象。(无参构造) //获取no属性(根据属性的名称获取Field) Field noField=studentClass.getDeclaredField("id"); //给obj对象的no属性赋值 noField.set(obj,2222 );//给no属性赋值2222 //读取值 System.out.println( noField.get(obj));

Field nameFiled=studentClass.getDeclaredField("name"); //打破封装,反射机制缺点 nameFiled.setAccessible(true); //赋值 nameFiled.set(obj,"jack"); //获取 System.out.println(nameFiled.get(obj)); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } catch (InstantiationException e) { e.printStackTrace(); } catch (NoSuchFieldException e) { e.printStackTrace(); } }}
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运行结果:


2222jack
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五、通过反射机制调对象的方法

Object invoke(Object obj, Object... args) 调用底层的方法,这 方法对象表示,对指定对象的指定参数。  
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示例代码(6):UserService 类


public class UserService {    public boolean login(String name, String password) {        if ("admin".equals(name) && "123".equals(password)) {            return true;        }        return false;    }    public void logout(){        System.out.println("退出系统成功!1");    }}
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测试类:


import ben.UserService;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;import java.lang.reflect.Method;

public class ReflectText08 { public static void main(String[] args) { UserService userService=new UserService(); boolean loginSuccess=userService.login("admin","123"); // System.out.println(loginSuccess); System.out.println(loginSuccess?"登陆成功":"登陆失败");
try { Class userServiceClass =Class.forName("ben.UserService"); //创建对象 Object obj=userServiceClass.newInstance(); //获取login方法 Method loginMethod=userServiceClass.getDeclaredMethod("login", String.class, String.class); //调用方法 Object retValue=loginMethod.invoke(obj,"admin","123"); System.out.println(retValue); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } catch (InstantiationException e) { e.printStackTrace(); } catch (NoSuchMethodException e) { e.printStackTrace(); } catch (InvocationTargetException e) { e.printStackTrace(); } }}
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运行结果:


登陆成功true
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反射机制具有通用性,将可变化的内容放到配置文件中,无需改变 java 代码,只需修改配置文件

可变长参数

例如: int...args 这是可变长参数语法:类型...1.可变长参数个数为 0-N 个 2. 可变长参数在参数列表中必须在最后一个位置上,而且可变长度参数只能有一个 3.可变长度参数可以是一个数组


示例代码(7):


public class ArgsText {    public static void main(String[] args) {        m();        m(1, 2);        m(1, 2, 3);
m2(1, "abc"); m2(2, "cbv", "mcm"); m2(3, "ncb", "mcn", "mnshs");

m3("ab", "cd", "abc"); String[] str = {"a", "b", "c", "d"}; m3(str); }
public static void m(int... args) { System.out.println("可变长参数方法"); }
public static void m2(int a, String... args) {
}
public static void m3(String... args) { for (int i = 0; i < args.length; i++) { System.out.println(args[i]); } }}
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该来的总会来,或迟或早。🎈 2022.06.13 加入

有JAVA方面3年学习经验,csdn/51cto等平台优质作者,华为云云享专家、阿里云受邀专家博主,擅长JAVA,大数据等方面的技术等。

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