java反射机制基础总结

1反射机制是啥？

反射是运行中的程序检查自己和软件运行环境的能力，它可以根据它发现的进行改变。通俗的讲就是反射可以在运行时根据指定的类名获得类的信息。

2反射机制有啥用？

Reflection(反射)是被视为动态语言的关键反射机制使程序在执行期间借助于reflection API
取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性和方法
java反射机制提供的功能
在运行时判断任意一个对象所属的类
在运行时构造任意一个类的对象
在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
生成动态代理

3反射相关的api：

java.lang.Class
java.lang.reflect.Method
java.lang.reflect.Field
java.lang.reflect.Constructor

4反射机制实现的过程：

1.创建Class的实例

    1.1过程：源文件经过编译(javac.exe)以后，得到一个或多个.class文件。.class文件经过运行(java.exe)这步，

就需要进行类的加载（通过JVM的类的加载器），记载到内存中的缓存。每一个放入缓存中的.class文件就是一个Class的实例！

1.2 Class的一个对象，对应着一个运行时类。相当于一个运行时类本身充当了Class的一个实例。

1.3 java.lang.Class是反射的源头。  接下来涉及到反射的类都在java.lang.reflect子包下。如：Field  Method Constructor  Type Package..

当通过Class的实例调用getMethods() --->Method , getConstructors() ---->Constructor

        1.4实例化Class的方法(三种):

// 1.调用运行时类的.class属性

Class clazz1 = Person.class;

System.out.println(clazz1);

 

Class clazz2 = Creator.class;

System.out.println(clazz2);

// 2.通过运行时类的对象，调用其getClass()方法

Person p = new Person();

Class clazz3 = p.getClass();

System.out.println(clazz3);

// 3.调用Class的静态方法forName(String className)。此方法报ClassNotFoundException

String className = "com.atguigu.java.Person";

Class clazz4 = Class.forName(className);

System.out.println(clazz4);

2.有了Class实例以后，可以做什么？应用一：可以创建对应的运行时类的对象(重点)

//获取运行时类的对象：方法一

@Test

public void test1() throws Exception{

Class clazz = Class.forName("com.atguigu.review.Animal");

Object obj = clazz.newInstance();//new Instance时调用运行时类的空参构造器

//

Animal a = (Animal)obj;

System.out.println(a);

}

//调用指定的构造器创建运行时类的对象

@Test

public void test2() throws Exception{

Class clazz = Animal.class;

Constructor cons = clazz.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);

cons.setAccessible(true);

Animal a = (Animal)cons.newInstance("Tom",10);

System.out.println(a);

}

 

3.有了Class实例以后，可以做什么？应用二：获取对应的运行时类的完整的类的结构：属性、方法、构造器、包、父类、接口、泛型、注解、异常、内部类。。。

如：Method[] m1 = clazz.getMethods() :获取到对应的运行时类中声明的权限为public的方法（包含其父类中的声明的public）

      Method[] m2 = clazz.getDeclaredMethods()：获取到对应的运行时类中声明的所有的方法（①任何权限修饰符修饰的都能获取②不含父类中的）

 

4.有了Class实例以后，可以做什么？应用三：调用对应的运行时类中指定的结构（某个指定的属性、方法、构造器）

//调用指定属性

@Test

public void test3() throws Exception{

Class clazz = Class.forName("com.atguigu.review.Animal");

Object obj = clazz.newInstance();

Animal a = (Animal)obj;

//调用非public的属性

Field f1 = clazz.getDeclaredField("name");

f1.setAccessible(true);

f1.set(a, "Jerry");

//调用public的属性

Field f2 = clazz.getField("age");

f2.set(a, 9);

System.out.println(f2.get(a));

System.out.println(a);

//调用static的属性

Field f3 = clazz.getDeclaredField("desc");

System.out.println(f3.get(null));

}

//调用指定的方法

@Test

public void test4() throws Exception{

Class clazz = Class.forName("com.atguigu.review.Animal");

Object obj = clazz.newInstance();

Animal a = (Animal)obj;

 

//调用非public的方法

Method m1 = clazz.getDeclaredMethod("getAge");

m1.setAccessible(true);

int age = (Integer)m1.invoke(a);

System.out.println(age);

//调用public的方法

Method m2 = clazz.getMethod("show", String.class);

Object returnVal = m2.invoke(a,"金毛");

System.out.println(returnVal);

//调用static的方法

Method m3 = clazz.getDeclaredMethod("info");

m3.setAccessible(true);

// m3.invoke(Animal.class);

m3.invoke(null);

}

下面是具体的一个demo。通过反射机制来调用person类的方法属性等

person类如下

package 反射机制;

public class Person {
public String name ;
private int age;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public Person(String name, Integer age) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
}
public Person() {
super();
}
@Override
public String toString() {
return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
}
public void show() {
System.out.println("我是一个人");
}
public void display(String nation)
{
System.out.println("我的国籍是"+nation);
}

}

测试类如下：

package 反射机制;

import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;

public class TestPerson {
//有了反射通过反射创建一个类的对象，并调用其中的结构
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class clazz=Person.class;
//创建clazz对应的运行时类Person类的对象
Person p=(Person)clazz.newInstance();
System.out.println(p);
//通过反射调用属性
Field f1=clazz.getField("name");
f1.set(p, "刘德华");
System.out.println(p);

Field f2=clazz.getDeclaredField("age");//可以使声明的无论是否为私有的都可以调用
f2.setAccessible(true);
f2.set(p, 20);
//如果没有f2.setAccessible(true)则System.out.println(p);报java.lang.NoSuchFieldException异常，只有public可以直接调
System.out.println(p);
//通过反射调用方法
Method m1=clazz.getMethod("show");//getmethods获取的是方法数组
m1.invoke(p);
Method m2=clazz.getMethod("display",String.class);

m2.invoke(p, "CHN");
Method[] m3=clazz.getMethods();//获取运行时类本身及其父类声明的所有的public方法
for(Method m : m3) {
System.out.println(m);
}
System.out.println("..................");
Method[] m4=clazz.getDeclaredMethods();//获取运行时类本身声明的所有的方法
for(Method m : m4) {
System.out.println(m);
}
//获取注解
for(Method ann : m4) {
Annotation []ann1 =ann.getAnnotations();
for(Annotation a:ann1) {
System.out.println(a);
}

//获取类的权限修饰符
String str=Modifier.toString(ann.getModifiers());
System.out.println(str);
//获取类方法的返回值
Class returnType =ann.getReturnType();
System.out.println(returnType);
//方法名
System.out.println(ann.getName()+" ");
//形参列表
System.out.print("(");
Class []params= ann.getParameterTypes();
for (int i = 0; i < params.length; i++) {
System.out.print(params[i].getName()+"args-"+i+" ");
}
System.out.println(")");
//异常处理
Class []exps=ann.getExceptionTypes();
if(exps.length!=0) {
System.out.println("throws");
}
for (int j = 0; j < exps.length; j++) {
System.out.println("throws"+exps[j].getName());
}
//获取父类
Class superClass =clazz.getSuperclass();
System.out.println(superClass);
//获取带泛型的父类
java.lang.reflect.Type type1=clazz.getGenericSuperclass();
System.out.println(type1);
//获取父类的泛型
ParameterizedType param=( ParameterizedType)type1;
java.lang.reflect.Type[]ars=param.getActualTypeArguments();
System.out.println((Class)ars[0]);//获取带个参数
//获取实现的接口
Class[] intrfaces =clazz.getInterfaces();
for(Class i : intrfaces)
{
System.out.println(i);

}

}

}
}

下面的demo则表明了一个类的Class对象的唯一性的特点

package 反射;
/**
* 测试各种类型（class,interface,enum,annotation,primitive type,void）java.lang.Class对象的获取方式
*
* @author 19575
*
*/
@SuppressWarnings("all")
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String path="反射.User";
//对象是表示或封装一些数据，一个类被加载后，JVM会创建一个对应类的Class对象，类的整个结构信息会放到对应类的Class对象中
//这个Class对象就像一面镜子，通过这面镜子我们可以看到类的全部信息
Class clazz01=Class.forName(path);
Class clazz02=path.getClass();//都是获取Class的方法
System.out.println(clazz01.getName());
System.out.println(clazz02.getName());
System.out.println(clazz01.hashCode());
System.out.println(clazz02.hashCode());//发现name和hashcode值都完全相同则表明一个类只有一个Class对象
//对于数组长度可以不一致，但是维度必须一致,类型一致，Class才会相同
int []arr01=new int[10];
int [][]arr02=new int[30][3];
int []arr03=new int[30];
double []arr04=new double[10];
System.out.println(arr01.getClass().hashCode());//118352462
System.out.println(arr02.getClass().hashCode());//1550089733
System.out.println(arr03.getClass().hashCode());//118352462
System.out.println(arr04.getClass().hashCode());//865113938

}
}

总结：总的来说反射机制可以获取对应的运行时类的完整的类的结构：属性、方法、构造器、包、父类、接口、泛型、注解、异常、内部类。。。