黑马程序员——Java基础---反射Class类、Constructor类、Field类

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　反射的应用场景

一、概述

反射技术：

Java反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类中的所有属性和方法；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。

简单一句话：反射技术可以对类进行解剖。因此反射技术很强大！

二、应用场景

以实际来说，主板上的要预留显卡、声卡等的插槽，提高了二者间的独立性。如果我们要更新声卡，则不需要将主板扔掉，从而提高了复用性，而程序中常用的作法，会提供一个配置文件，来供以后实现此程序的类来扩展功能。对外提供配置文件，让后期出现的子类直接将类名字配置到配置文件中即可。该应用程序直接读取配置文件中的内容。并查找和给定名称相同的类文件。进行如下操作：

1）加载这个类。

2）创建该类的对象。

3）调用该类中的内容。

应用程序使用的类不确定时，可以通过提供配置文件，让使用者将具体的子类存储到配置文件中。然后该程序通过反射技术，对指定的类进行内容的获取。

好处：反射技术大大提高了程序的扩展性。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　反射涉及的对象

一、概述

反射就是把Java类中的各种成分映射成相应的java类。

例如，一个Java类中用一个Class类的对象来表示，一个类中的组成部分：成员变量，方法，构造方法，包等等信息也用一个个的Java类来表示。就像汽车是一个类，汽车中的发动机，变速箱等等也是一个个的类。表示java类的Class类显然要提供一系列的方法，来获得其中的变量，方法，构造方法，修饰符，包等信息，这些信息就是用相应类的实例对象来表示，它们是Field、Method、Contructor、Package等等。

一个类中的每个成员都可以用相应的反射API类的一个实例对象来表示，通过调用Class类的方法可以得到这些实例对象后，得到这些实例对象后有什么用呢？怎么用呢？这正是学习和应用反射的要点。

二、反射的基石——Class类

1、所有的类文件都有共同属性，所以可以向上抽取，把这些共性内容封装成一个类，这个类就叫Class（描述字节码文件的对象）。

Class类中就包含属性有field（字段）、method（方法）、construction（构造函数）。

而field中有修饰符、类型、变量名等复杂的描述内容，因此也可以将字段封装称为一个对象。用来获取类中field的内容，这个对象的描述叫Field。同理方法和构造函数也被封装成对象Method、Constructor。要想对一个类进行内容的获取，必须要先获取该字节码文件的对象。该对象是Class类型。

Class类描述的信息：类的名字，类的访问属性，类所属于的包名，字段名称的列表，方法名称的列表等。每一个字节码就是class的实例对象。如：classcls=Data.class;

小知识：什么叫字节码？

当源程序中用到类时，首先要从硬盘把这个类的那些二进制代码，一个类编译成class放在硬盘上以后，就是一些二进制代码，要把这些二进制代码加载到内存中里面来，再用这些字节码去复制出一个一个对象来。

2、Class和class的区别

1）class：Java中的类用于描述一类事物的共性，该类事物有什么属性，没有什么属性，至于这个属性的值是什么，则由此类的实例对象确定，不同的实例对象有不同的属性值。

2）Class：指的是Java程序中的各个Java类是属于同一类事物，都是Java程序的类，这些类称为Class。例如人对应的是Person类，Java类对应的就是Class。Class是Java程序中各个Java类的总称；它是反射的基石，通过Class类来使用反射。

3、获取Class对象的三种方式

加载XX.class文件进内存时就被封装成了对象，该对象就是字节码文件对象。如何获取Class对象呢？

方式一：

通过对象的getClass方法进行获取。

如：Class clazz=new Person().getClass();//Person是一个类名

麻烦之处：每次都需要具体的类和该类的对象，以及调用getClass方法。

方式二：

任何数据类型都具备着一个静态的属性class，这个属性直接获取到该类型的对应Class对象。

如：Class clazz=Person.class;//Person是一个类名

比第一种较为简单，不用创建对象，不用调用getClass方法，但是还是要使用具体的类，和该类中的一个静态属性class完成。

方式三：

这种方式较为简单，只要知道类的名称即可。不需要使用该类，也不需要去调用具体的属性和行为。就可以获取到Class对象了。

如：Class clazz=Class.forName("包名.Person");//Person是一个类名

这种方式仅知道类名就可以获取到该类字节码对象的方式，更有利于扩展。

注：

1、九个预定义的Class：

1）包括八种基本类型（byte、short、int、long、float、double、char、boolean）的字节码对象和一种返回值为void类型的void.class。

2）Integer.TYPE是Integer类的一个常量，它代表此包装类型包装的基本类型的字节码，所以和int.class是相等的。基本数据类型的字节码都可以用与之对应的包装类中的TYPE常量表示

2、只要是在源程序中出现的类型都有各自的Class实例对象，如int[].class。数组类型的Class实例对象，可以用Class.isArray()方法判断是否为数组类型的。

4、Class类中的方法

static Class forName(String className)

返回与给定字符串名的类或接口的相关联的Class对象。

Class getClass()

返回的是Object运行时的类，即返回Class对象即字节码对象

Constructor getConstructor()

返回Constructor对象，它反映此Class对象所表示的类的指定公共构造方法。

Field getField(String name)

返回一个Field对象，它表示此Class对象所代表的类或接口的指定公共成员字段。

Field[] getFields()

返回包含某些Field对象的数组，表示所代表类中的成员字段。

Method getMethod(String name,Class… parameterTypes)

返回一个Method对象，它表示的是此Class对象所代表的类的指定公共成员方法。

Method[] getMehtods()

返回一个包含某些Method对象的数组，是所代表的的类中的公共成员方法。

String getName()

以String形式返回此Class对象所表示的实体名称。

String getSuperclass()

返回此Class所表示的类的超类的名称

boolean isArray()

判定此Class对象是否表示一个数组

boolean isPrimitive()

判断指定的Class对象是否是一个基本类型。

T newInstance()

创建此Class对象所表示的类的一个新实例。

5、通过Class对象获取类实例

通过查看API我们知道，Class类是没有构造方法的，因此只能通过方法获取类实例对象。之前我们用的已知类，创建对象的做法：

1）查找并加载XX.class文件进内存，并将该文件封装成Class对象。

2）再依据Class对象创建该类具体的实例。

3）调用构造函数对对象进行初始化。

如：Person p=new Person();

现在用Class对象来获取类实例对象的做法：

1）查找并加载指定名字的字节码文件进内存，并被封装成Class对象。

2）通过Class对象的newInstance方法创建该Class对应的类实例。

3）调用newInstance()方法会去使用该类的空参数构造函数进行初始化。

如：

String className="包名.Person";

Class clazz=Class.forName(className);

Object obj=clazz.newInstance();

 1 //Person类
 2 package cn.itheima;//将网址域名倒过来，当做包名 一般不会重复
 3 
 4 public class Person {
 5     private String name;
 6     public int age;
 7     public Person(){
 8         System.out.println("Person is run");
 9     }
10     public Person(String name,int age)//
11     {
12         this.age=age;
13         this.name=name;
14     }
15     
16     public String toString()//复写输出方法
17     {
18         return name+":"+age;
19     }
20 }
21 //示例
22 package cn.itheima;
23 
24 public class CreateClassDemo {
25     public static void main(String[] args) throws Exception
26     {
27         createPersonClass();
28     }
29     //通过Class对象创建类实例方法
30     public static void createPersonClass() throws Exception
31     {
32         //获取Person类的Class对象
33         String className="cn.itheima.Person";
34         Class clazz=Class.forName(className);
35         //通过newInstance方法获取类的无参构造函数实例
36         Person p=(Person)clazz.newInstance();
37     }
38 }

三、Constructor类

1、概述

如果指定的类中没有空参数的构造函数，或者要创建的类对象需要通过指定的构造函数进行初始化。这时怎么办呢？这时就不能使用Class类中的newInstance方法了。既然要通过指定的构造函数进行对象的初始化。就必须先获取这个构造函数——Constructor。Constructor代表某个类的构造方法。

2、获取构造方法：

1）得到这个类的所有构造方法：如得到上面示例中Person类的所有构造方法

Constructor[] cons = Class.forName(“cn.itheima.Person”).getConstructors();

2）获取某一个构造方法：

Constructor con=Person.class.getConstructor(String.class,int.class);

3、创建实例对象：

1）通常方式：Person p = new Person(“lisi”,30);

2）反射方式：Person p= (Person)con.newInstance(“lisi”,30);

注：

1、创建实例时newInstance方法中的参数列表必须与获取Constructor的方法getConstructor方法中的参数列表一致。

2、newInstance()：构造出一个实例对象，每调用一次就构造一个对象。

3、利用Constructor类来创建类实例的好处是可以指定构造函数，而Class类只能利用无参构造函数创建类实例对象。

示例：

 1 package cn.itheima;
 2 
 3 public class CreateClassDemo 
 4 {
 5     public static void main(String[] args) throws Exception
 6     {
 7         createPersonClass_2();
 8     }
 9 
10 public static void createPersonClass_2() throws Exception//通过Constructor对象来创建类实例方法
11     {
12         //获取Person类的Class对象
13         String className="cn.itheima.Person";
14         Class clazz=Class.forName(className);
15         //Class clazz=Person.class;
16             
17         //获取指定构造函数的类实例
18         Constructor con=clazz.getConstructor(String.class,int.class);
19         Person p=(Person) con.newInstance("lisi",30);
20         System.out.println(p.toString());
21     }
22 }

四、Field类

1、Field类代表某个类中一个成员变量

2、方法

Field getField(String s);//只能获取公有和父类中公有

Field getDeclaredField(String s);//获取该类中任意成员变量，包括私有

setAccessible(ture);

//如果是私有字段，要先将该私有字段进行取消权限检查的能力。也称暴力访问。

set(Object obj, Object value);//将指定对象变量上此Field对象表示的字段设置为指定的新值。

Object get(Object obj);//返回指定对象上Field表示的字段的值。

示例：

 1 public static void getPersonField() throws Exception//获取Person对象的成员变量
 2 {    
 3     //如果想要给该变量赋值，必须先要有对象。
 4     Class clazz=Class.forName("cn.itheima.Person");
 5     Person p=(Person)clazz.newInstance();
 6         
 7     //获取所以的成员变量
 8     Field[] fs=clazz.getFields();
 9     for(Field f:fs)
10     {
11         System.out.println(f);
12     }
13         
14     //获取指定的成员变量
15     Field fage=clazz.getField("age");
16     Field fname=clazz.getDeclaredField("name");
17         
18     //显示改变后的值
19     fage.set(p, 20);
20     System.out.println(fage.get(p));
21         
22     //暴力访问私有变量
23     fname.setAccessible(true);
24     fname.set(p, "zhangsan");
25     System.out.println(fname.get(p));
26 }