【java提高】---java反射机制

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java反射机制

一、概述

1、什么是反射机制

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。

2、反射机制能做什么

反射机制主要提供了以下功能：

1) 在运行时判断任意一个对象所属的类；

2) 在运行时构造任意一个类的对象；

3) 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法；

4) 在运行时调用任意一个对象的方法；

5) 生成动态代理。

3、反射的优点和缺点

为什么要用反射机制？直接创建对象不就可以了吗，这就涉及到了动态与静态的概念：

静态编译：在编译时确定类型，绑定对象,即通过。

动态编译：运行时确定类型，绑定对象。动态编译最大限度发挥了java的灵活性，体现了多态的应用，有以降低类之间的藕合性。

一句话，反射机制的优点就是可以实现动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性，特别是在J2EE的开发中它的灵活性就表现的十分明显。

比如，一个大型的软件，不可能一次就把把它设计的很完美，当这个程序编译后，发布了，当发现需要更新某些功能时，我们不可能要用户把以前的卸载，再重新安装新的版本，假如这样的话，这个软件肯定是没有多少人用的。采用静态的话，需要把整个程序重新编译一次才可以实现功能的更新，

而采用反射机制的话，它就可以不用卸载，只需要在运行时才动态的创建和编译，就可以实现该功能。

它的缺点是对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作，我们可以告诉JVM，我们希望做什么并且它满足我们的要求。这类操作总是慢于只直接执行相同的操作。

4、反射的原理

JAVA语言编译之后会生成一个.class文件，这些 Class 对象承载了这个类型的父类、接口、构造函数、方法、属性等原始信息，这些 class 文件在程序运行时会被 ClassLoader 加载到虚拟机中。

反射就是通过字节码文件找到某一个类、类中的方法以及属性等。

5、反射的应用场景

个人觉得使用反射机制的一些地方：

1) 工厂模式：Factory类中用反射的话，添加了一个新的类之后，就不需要再修改工厂类Factory了

2) 动态代理模式

3) 数据库JDBC中通过Class.forName(Driver).来获得数据库连接驱动

4) 分析类文件：毕竟能得到类中的方法等等

二、反射常用方法

利用反射机制能获得类的所有信息，类中有什么信息，它就可以获得什么信息。

反射的实现主要借助以下四个类

Class：类的对象

Constructor：类的构造方法

Field：类中的属性对象

Method：类中的方法对象

我们知道所有类的对象其实都是Class的实例，所以要获得对象，首先要获得class实例

1、获得class实例三种方法

Class<?> demo1=Class.forName("com.jincou.study.Demo"); //一般推荐这种
Class<?> demo2=new Demo().getClass();
Class<?> demo3=Demo.class;

获得class对象后，我们就可以通过class对象获得实际对象

Demo obj=(Demo)demo1.newInstance();//创建对象的实例，这里需要一个无参的构造函数

OK，有了对象就什么都好办了，想要什么信息就有什么信息了。

2、获得构造函数

Constructor getConstructor(Class[] params)//根据指定参数获得public构造器
Constructor[] getConstructors() //获得public的所有构造器
Constructor getDeclaredConstructor(Class[] params)//根据指定参数获得public和非public的构造器
Constructor[] getDeclaredConstructors() //获得public的所有构造器

3、获得类方法

Method getMethod(String name, Class[] params) //根据方法名，参数类型获得方法
Method[] getMethods() //获得所有的public方法
Method getDeclaredMethod(String name, Class[] params) //根据方法名和参数类型，获得public和非public的方法
Method[] getDeclaredMethods() //获得所以的public和非public方法

4、获得类中属性

Field getField(String name) //根据变量名得到相应的public变量
Field[] getFields() //获得类中所以public的方法
Field getDeclaredField(String name)//根据方法名获得public和非public变量
Field[] getDeclaredFields() //获得类中所有的public和非public方法

三、综合小案例

上面的都是讲解理论，主要是日后可以当做自己的查找的API来用，下面来一个综合小案例来加深对它的理解：

package com.jincou.study;import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method; public class Main {
/**
* 为了看清楚Java反射部分代码，所有异常我都最后抛出来给虚拟机处理！
*/
public static void main(String[] args) throws Exception { System.out.println("Demo1===============================================");
//Demo1. 通过Java反射机制得到类的包名和类名
Demo1(); System.out.println("Demo2===============================================");
//Demo2. 验证所有的类都是Class类的实例对象
Demo2(); System.out.println("Demo3===============================================");
//Demo3. 通过Java反射机制，用Class 创建类对象[这也就是反射存在的意义所在]，无参构造
Demo3(); System.out.println("Demo4===============================================");
//Demo4: 通过Java反射机制得到一个类的构造函数，并实现构造带参实例对象
Demo4(); System.out.println("Demo5===============================================");
//Demo5: 通过Java反射机制操作成员变量, set 和 get
Demo5(); System.out.println("Demo6===============================================");
//Demo6: 通过Java反射机制得到类的一些属性：继承的接口，父类，函数信息，成员信息，类型等
Demo6(); System.out.println("Demo7===============================================");
//Demo7: 通过Java反射机制调用类中方法
Demo7(); System.out.println("Demo8===============================================");
//Demo8: 通过Java反射机制获得类加载器
Demo8(); } /**
* Demo1: 通过Java反射机制得到类的包名和类名
*/
public static void Demo1()
{
Person person = new Person();
System.out.println("包名:" + person.getClass().getPackage().getName());
System.out.println("完整类名:" + person.getClass().getName());
} /**
* Demo2: 验证所有的类都是Class类的实例对象
*/
public static void Demo2() throws ClassNotFoundException
{
//定义两个类型都未知的Class , 设置初值为null, 看看如何给它们赋值成Person类
Class<?> class1 = null;
Class<?> class2 = null; //写法1, 可能抛出 ClassNotFoundException [多用这个写法]
class1 = Class.forName("com.jincou.study.Person");
System.out.println("(写法1) 包名: " + class1.getPackage().getName() + "，"
+ "完整类名: " + class1.getName()); //写法2
class2 = Person.class;
System.out.println("(写法2) 包名: " + class2.getPackage().getName() + "，"
+ "完整类名: " + class2.getName());
} /**
* Demo3: 通过Java反射机制，用Class 创建类对象[这也就是反射存在的意义所在]
*/
public static void Demo3() throws Exception
{
Class<?> class1 = null;
class1 = Class.forName("com.jincou.study.Person");
//由于这里不能带参数，所以你要实例化的这个类Person，一定要有无参构造函数哈～
Person person = (Person) class1.newInstance();
person.setAge(20);
person.setName("张三");
System.out.println("name: " + person.getName() + " age: " + person.getAge());
} /**
* Demo4: 通过Java反射机制得到一个类的构造函数，并实现创建带参实例对象
*/
public static void Demo4() throws Exception
{
Class<?> class1 = null;
Person person1 = null;
Person person2 = null; class1 = Class.forName("com.jincou.study.Person");
//得到一系列构造函数集合
Constructor<?>[] constructors = class1.getConstructors();
//无参构造函数
person1 = (Person) constructors[0].newInstance();
person1.setAge(30);
person1.setName("李四");
//有参构造函数
person2 = (Person) constructors[1].newInstance(20,"王五"); System.out.println("name: " + person1.getName() + " age: " + person1.getAge() );
System.out.println("name: " + person2.getName() + " age: " + person2.getAge() );
} /**
* Demo5: 通过Java反射机制操作成员变量, set 和 get
*/
public static void Demo5() throws Exception
{
Class<?> class1 = null;
class1 = Class.forName("com.jincou.study.Person");
Object obj = class1.newInstance(); //获取com.jincou.study.Person.name的属性名
Field personNameField = class1.getDeclaredField("name");
personNameField.setAccessible(true);
personNameField.set(obj, "张三"); System.out.println("修改属性之后得到属性变量的值：" + personNameField.get(obj));
} /**
* Demo6: 通过Java反射机制得到类的一些属性：继承的接口，父类，函数信息，成员信息，类型等
*/
public static void Demo6() throws ClassNotFoundException
{
Class<?> class1 = null;
class1 = Class.forName("com.jincou.study.SuperMan"); //取得父类名称
Class<?> superClass = class1.getSuperclass();
System.out.println("SuperMan类的父类名: " + superClass.getName()); //取得属性信息
Field[] fields = class1.getDeclaredFields();
for (int i = 0; i < fields.length; i++) {
System.out.println("类中的成员: " + fields[i]);
} //取得类方法
Method[] methods = class1.getDeclaredMethods(); // 取得SuperMan类的方法
System.out.println("函数名：" + methods[0].getName());
System.out.println("函数代码写法： " + methods[0]); //取得类实现的接口,因为接口类也属于Class,所以得到接口中的方法也是一样的方法得到哈
Class<?> interfaces[] = class1.getInterfaces();
for (int i = 0; i < interfaces.length; i++) {
System.out.println("实现的接口类名: " + interfaces[i].getName() );
} } /**
* Demo7: 通过Java反射机制调用类方法
*/
public static void Demo7() throws Exception
{
Class<?> class1 = null;
class1 = Class.forName("com.jincou.study.SuperMan"); //调用fly()方法
Method method = class1.getMethod("fly");
method.invoke(class1.newInstance()); //调用walk(int m)方法
method = class1.getMethod("walk",int.class);
method.invoke(class1.newInstance(),100);
} /**
* Demo8: 通过Java反射机制得到类加载器信息
*/
public static void Demo8() throws ClassNotFoundException
{
Class<?> class1 = null;
class1 = Class.forName("com.jincou.study.SuperMan");
String nameString = class1.getClassLoader().getClass().getName(); System.out.println("类加载器类名: " + nameString);
} }
/**
* Person类
*/
class Person{
private int age;
private String name;
public Person(){ }
public Person(int age, String name){
this.age = age;
this.name = name;
} public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
} //SuperMan类
class SuperMan extends Person implements ActionInterface
{
private boolean BlueBriefs; public void fly()
{
System.out.println("我是fly方法......");
} public boolean isBlueBriefs() {
return BlueBriefs;
}
public void setBlueBriefs(boolean blueBriefs) {
BlueBriefs = blueBriefs;
} @Override
public void walk(int m) {
System.out.println("我是walk方法，我的int值为：" + m );
}
}
//ActionInterface接口
interface ActionInterface{
public void walk(int m);
}