java基础——反射

2020-12-19 23:37

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什么是反射

反射就是在程序运行的过程中,动态的获取类的信息或者动态的调用对象的方法或属性。通过反射机制,对于任意一个类,都能知道它的属性和方法,对于任意一个对象,都能调用它的任意一个属性和方法(包括私有属性和方法)。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。

我们知道,通过一个类可以实例化一个对象,而这个类本身其实也是一个对象。正如我们常说的万物皆对象。

每一个类都是 Class 类的一个实例,称之为 Class 对象。

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为什么可以用使用反射

上面说到,每一个类本身也是一个对象,这个对象就是 Class 的实例,而 Class 类并没有提供 public 型的构造方法,也就是说 Class 类的对象是由 JVM 创建的。下面是 Class 类的描述。

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我们使用的任何一个类(包括接口),都是 Class 类的实例。所以说,类的本质就是数据类型,没有继承关系的数据类型是无法进行赋值的。

在前面 JVM 一节中介绍到类的加载机制,Java 源文件编译后生成 class 字节码文件,当程序运行过程中需要用到某个类时,JVM 就会通过类加载器找到该类的 class 文件,根据class 文件在堆中创建一个该类的 Class 对象。这个 Class 对象指向了方法区中保存的该类的信息,即 Class 对象提供了一个访问方法区中该类的属性和方法的入口。这也就是我们能使用反射的原因。

对于每个类,我们都能找到它的 Class 对象,通过 Class 对象找到该类的属性和方法,从而实现反射机制。

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 如何使用反射

使用反射来获取类有三种方法:

public class TestReflection {
    
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        
        // 1、通过class.forName(),需要传入类的全限定名
        Class clazz1 = Class.forName("javaReflection.People");
        
        // 2、通过类的 class 属性
        Class clazz2 = People.class;
        
        // 3、通过对象的getClass()
        People people = new People();
        Class clazz3 = people.getClass();
        
        // clazz1、clazz2 和 clazz3都表示的是 People 这个 Class 对象,是同一个对象
        System.out.println(clazz1 == clazz2 && clazz2 == clazz3);  //true
        
    }

}

获取到 Class 对象后,我们就可以操作这个类了。

获取构造方法

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 Constructor 类表示类中构造器的类型,Constructor的实例就是某一个类中的某一个构造器。

getConstructors() 只能获取权限为 public 型的构造方法,而 getDeclaredConstructors() 可以获取所有类型的构造函数,包括 private、protected 等

import java.lang.reflect.Constructor;

public class TestReflection {
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        // 获取 Class 对象
        Class clazz = Class.forName("javaReflection.People");
        
        //获取所有 public 类型的构造函数
        Constructor[] c1 = clazz.getConstructors();
        
        //获取 public 类型的构造函数
        Constructor c2 = clazz.getConstructor(int.class);
        
        //获取所有构造函数,包括私有的构造函数
        Constructor[] c3 = clazz.getDeclaredConstructors();
        
        //该构造方法是私有的
        Constructor c4 = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
        
    }
}

获取属性和方法

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import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

public class TestReflection {
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        // 获取 Class 对象
        Class clazz = Class.forName("javaReflection.People");    
        
        Field[] f1 = clazz.getFields();        //获取所有 public 类型的属性
        
        Field age = clazz.getField("age");    //获取 public 类型的属性
        
        Field[] f2 = clazz.getDeclaredFields();        //获取所有构造函数,包括私有的属性
        
        Field name = clazz.getDeclaredField("name");    //该属性是私有的
        
        Method m1 = clazz.getMethod("test_public");    //获取该test方法,该方法没有参数
        
        Method m2 = clazz.getDeclaredMethod("test_private", String.class, int.class);    //获取该test方法,该方法没有参数    
        
        Method[] m3 = clazz.getMethods(); //获取所有public 型的方法
        
        Method[] m4 = clazz.getDeclaredMethods(); //获取所有方法
        
        for(Field f : f2) {
            System.out.println(f);
        }
    }
}

通过反射式获取属性和方法时,不包括继承父类所获得的属性以及方法。

使用反射获得的方法

import java.lang.reflect.Method;

public class TestReflection {
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        // 获取 Class 对象
        Class clazz = Class.forName("javaReflect.People");        
        
        //获取方法
        Method m = clazz.getMethod("test", int.class);
        
        //通过 invoke(object, param)来使用该方法。 object表示的是反射获取的类的实例, param表示该方法的参数
        m.invoke(clazz.newInstance(), 15);
    }
}

获取方法信息

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 获取一个类的构造函数后,我们可以调用该构造函数来实例化该类。

Class clazz = Class.forName("javaReflection.People");    
        
Constructor c = clazz.getConstructor();
        
People people = c.newInstance();    

setAccessible

通过反射我们可以获取类的属性和方法并使用,其实是对于一个私有的属性或方法,我们虽然获得了,但却不能在类外调用它,如果在类外调用了一个私有的属性或方法,会出现 IllegalAccessException 异常。为了能在类外使用任何一个属性和方法,对于私有的属性和方法,可以通过 setAccessible() 进行设置并访问。

public class AccessibleObjectextends Object implements AnnotatedElement

AccessibleObject 类是 Field、Method 和 Constructor 对象的基类。它提供了将反射的对象标记为在使用时取消默认 Java 语言访问控制检查的能力。对于公共成员、默认(打包)访问成员、受保护成员和私有成员,在分别使用 Field、Method 或 Constructor 对象来设置或获取字段、调用方法,或者创建和初始化类的新实例的时候,会执行访问检查。

在反射对象中设置 accessible 标志允许具有足够特权的复杂应用程序(比如 Java Object Serialization 或其他持久性机制)以某种通常禁止使用的方式来操作对象。 

import java.lang.reflect.Method;

public class TestReflection {
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        // 获取 Class 对象
        Class clazz = Class.forName("javaReflection.People");    
        
        //获取私有方法
        Method m = clazz.getDeclaredMethod("test_private", String.class, int.class);
        
        //通过setAccessible()设置 accessible 的值为true,就可以在类外访问属性或方法
        m.setAccessible(true);
        
        //通过 invoke(object, param)来使用该方法。 object表示的是反射获取的类的实例, param表示该方法的参数
        m.invoke(clazz.newInstance(), "Zz-feng", 100);
    }
}

参考资料

Java 反射 -超详细讲解(附源码)

 深入浅出Java反射原理和使用场景

Java 反射 调用私有域和方法(setAccessible)

java基础——反射

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原文地址:https://www.cnblogs.com/Zz-feng/p/13358238.html


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