Java基础之反射
个人理解：
反射就是将文件的所有内容都清晰的进行的查看，尤其是可以通过暴力反射将私有的内容进行呈现出来！同时可以通过反射进行对象的创建。要知晓类的加载形成.class文件是最先执行的（在类进内存的时候）,然后再开始执行静态的内容。通过反射获取成员变量、成员方法或者构造方法都有四种方法！可以利用泛型擦除和反射在集合中添加任意类型的元素，也可以利用反射配置文件，运行指定类的指定方法！
一、类加载器：
1、类的加载：
当程序要使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过加载，连接，初始化三步来实现对这个类进行初始化。
①、加载：
就是指将class文件读入内存，并为之创建一个Class对象。任何类被使用时系统都会建立一个Class对象
②、连接：
验证 ：是否有正确的内部结构，并和其他类协调一致
准备 ：负责为类的静态成员分配内存，并设置默认初始化值
解析 ：将类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用
③、初始化：
2、类初始化时机：（进内存）
①. 创建类的实例
②. 类的静态变量，或者为静态变量赋值
③. 类的静态方法
④. 使用反射方式来强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class对象
⑤. 初始化某个类的子类
⑥. 直接使用java.exe命令来运行某个主类
3、类加载器：
负责将.class文件加载到内存中，并为之生成对应的Class对象。
4、类加载器的组成：
①、Bootstrap ClassLoader 根类加载器：也被称为引导类加载器，负责Java核心类的加载
比如System,String等。在JDK中JRE的lib目录下rt.jar文件中
②、Extension ClassLoader 扩展类加载器：负责JRE的扩展目录中jar包的加载。
在JDK中JRE的lib目录下ext目录
③、 System ClassLoader 系统类加载器
负责在JVM启动时加载来自java命令的class文件，以及classpath环境变量所指定的jar包和类路径。
二、反射：
1、反射：
JAVA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、Class类：
Class没有公共构造方法。Class对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的 defineClass 方法自动构造的。
3、获取Class对象的三种方式：
①、通过object类中的getobject()方法；
②、通过 类名.class获取到字节码文件对象（任意数据类型都具备一个class静态属性)；
③、通过Class类中的方法（将类名作为字符串传递给Class类中的静态方法forName即可）。
package com.oracle.demo01; public class Person { private String name; public int age; public Person() { System.out.println("public Person()"); } public Person(String name) { this.name = name; System.out.println("public Person(String name)"); } private Person(int age) { this.age = age; System.out.println("private Person(int age)"); } static { System.out.println("静态代码块"); } public void eat(){ } public void sleep(String name,int age){ System.out.println("public void sleep(String name,int age)"); } public void sleep(String name){ System.out.println("public void sleep(String name)"); } private void smoke(int age){ System.out.println("private void smoke(int age)"); } @Override public String toString() { return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]"; } }
public class Demo02 { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { //获取字节码文件对象 //1.通过对象获取 Class c1=new Person().getClass(); System.out.println(c1); //2.通过类名获取 Class c2 = Person.class; System.out.println(c2); System.out.println(c1==c2);//true //3.通过class类的静态方法获取 Class c3 = Class.forName("com.oracle.demo01.Person"); System.out.println(c3); } }
三、通过反射获取构造方法并使用：
构造方法使用类Constructor表示。可通过Class类中提供的方法获取构造方法：
1、返回一个构造方法
public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes) 获取public修饰, 指定参数类型所对应的构造方法
public Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) 获取指定参数类型所对应的构造方法(包含私有的)
2、 返回多个构造方法
public Constructor<?>[] getConstructors() 获取所有的public 修饰的构造方法
public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() 获取所有的构造方法(包含私有的)
public class Demo01 { public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, SecurityException, ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException { method04(); } public static void method01() throws ClassNotFoundException { // 获取字节码文件对象 Class c = Class.forName("com.oracle.demo01.Person"); // 获取所有公共的构造方法对象数组 // Constructor []cons=c.getConstructors(); // 获取所有的构造方法 Constructor[] cons = c.getDeclaredConstructors(); for (Constructor con : cons) { System.out.println(con); } } public static void method02() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException{ //获取字节码文件对象 Class c=Class.forName("com.oracle.demo01.Person"); //获取空参构造方法对象 Constructor con=c.getConstructor(); //调用和构造方法创建对象 Object obj=con.newInstance(); //向下转型 Person p=(Person) obj; p.eat(); } public static void method03() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException{ //获取字节码文件对象 Class c=Class.forName("com.oracle.demo01.Person"); //获取有参构造方法对象（String 的字节码文件对象） Constructor con=c.getConstructor(String.class); //调用和构造方法创建对象 Object obj=con.newInstance("张三"); //向下转型 Person p=(Person) obj; p.eat(); }
四、通过反射的方式，获取构造方法，创建对象：
通过构造方法类Constructor中的方法，创建对象
public T newInstance(Object... initargs)
public class Demo03 { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException, InstantiationException { //获取字节码文件对象 Class c=Class.forName("com.oracle.demo01.Person"); //获取公共的有参成员方法 Method method=c.getMethod("sleep", String.class,int.class); // System.out.println(method); //快速创建对象 Object obj =c.newInstance(); //调用方法 method.invoke(obj, "张三",18); } }
五、通过反射方式，获取私有构造方法，创建对象
l public void setAccessible(boolean flag) throws SecurityException
参数值为 true 则指示反射的对象在使用时应该取消 Java 语言访问检查。参数值为 false 则指示反射的对象应该实施 Java 语言访问检查。
//暴力反射:抢银行！ //违反了面向对象的封装思想，破坏了程序的安全性（不推荐使用） public static void method04() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException{ //获取字节码文件对象 Class c=Class.forName("com.oracle.demo01.Person"); //获取私有构造方法对象 Constructor con=c.getDeclaredConstructor(int.class); //暴力反射:取消JAVA语言检测访问---可以访问私有的！ con.setAccessible(true); //调用和构造方法创建对象 Object obj=con.newInstance(18); //向下转型 Person p=(Person) obj; p.eat(); } }
六、通过反射获取成员变量并使用：
在反射机制中，把类中的成员变量使用类Field（成员变量类）表示。可通过Class类中提供的方法获取成员变量：
1、 返回一个成员变量
public Field getField(String name) 获取指定的 public修饰的变量
public Field getDeclaredField(String name) 获取指定的任意变量
2、 返回多个成员变量
public Field[] getFields() 获取所有public 修饰的变量
public Field[] getDeclaredFields() 获取所有的 变量 (包含私有)
package com.oracle.demo02; import java.lang.reflect.Field; public class Demo02 { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException { method02(); } public static void method01() throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException { // 获取字节码文件对象 Class c = Class.forName("com.oracle.demo01.Person"); // 获取公共的成员变量 Field f = c.getField("age"); // System.out.println(f); //快速创建对象----只能是空参的！ Object obj=c.newInstance(); //给对象的成员变量赋值 f.set(obj, 18); System.out.println(obj); } public static void method02() throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException { // 获取字节码文件对象 Class c = Class.forName("com.oracle.demo01.Person"); // 获取私有的成员变量 Field f = c.getDeclaredField("name"); // System.out.println(f); //暴力反射 f.setAccessible(true); //快速创建对象----只能是空参的！ Object obj=c.newInstance(); //给对象的成员变量赋值 f.set(obj, "张三"); System.out.println(obj); } }
七、通过反射获取成员方法并使用：
在反射机制中，把类中的成员方法使用类Method表示。可通过Class类中提供的方法获取成员方法：
1、返回获取一个方法：
public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
获取public 修饰的方法
public Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
获取任意的方法，包含私有的
参数1: name 要查找的方法名称； 参数2： parameterTypes 该方法的参数类型
2、 返回获取多个方法：
public Method[] getMethods() 获取本类与父类中所有public 修饰的方法
public Method[] getDeclaredMethods() 获取本类中所有的方法(包含私有的)
public Object invoke(Object obj, Object... args)
执行指定对象obj中，当前Method对象所代表的方法，方法要传入的参数通过args指定。
八、泛型擦除：（注释和泛型不进class文件）
程序编译后产生的.class文件中是没有泛型约束的，这种现象我们称为泛型的擦除。那么，我们可以通过反射技术，来完成向有泛型约束的集合中，添加任意类型的元素。
public class Demo01 { public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException { //泛型擦除 ArrayList<String> arr=new ArrayList<String>(); //反射(泛型不进class文件） Class c= arr.getClass(); Method method=c.getMethod("add", Object.class); //调用 method.invoke(arr, 123); System.out.println(arr); } }
九、反射配置文件：
通过反射配置文件，运行配置文件中指定类的对应方法
读取Properties.txt文件中的数据，通过反射技术，来完成Person对象的创建
classname=com.oracle.demo04.Student
methodname=study
public class Demo { public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException { //准备Properties集合存储键值对 Properties pro=new Properties(); //明确数据源 FileReader fr=new FileReader("src/com/oracle/demo04/pro.properties"); //将properties文件中的键值对读取到properties集合中 pro.load(fr); //从properties集合中读取完整的包名+类名 String className=pro.getProperty("classname"); //从集合中读取方法名 String methodName=pro.getProperty("methodname"); //获取字节码文件对象 Class c =Class.forName(className); //快速创建对象 Object obj=c.newInstance(); //获取成员方法对象 Method method=c.getMethod(methodName); //调用方法 method.invoke(obj); //释放资源 fr.close(); } }
