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Java基础:反射机制 java反射机制原理详解

yuyutoo 2024-11-12 14:57 11 浏览 0 评论

一、基本概念


主要是指程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力, 并能根据自身行为的状态和结果,调整或修改应用所描述行为的状态和相关的语义。Java 中,反射是一种强大的工具。它使您能够创建灵活的代码,这些代码可以在


运行时装配,无需在组件之间进行源代码链接。反射允许我们在编写与执行时,使我们的程序代码能够接入装载到 JVM 中的类的内部信息,而不是源代码中选定的类协作的代码。这使反射成为构建灵活的应用的主要工具。


  • 通过java中的反射机制可以操作字节码文件(读取和修改)
  • ==反射机制相关的类在java.lang.reflect.*;包下==


反射机制相关的重要的类:


java.lang.Class:代表整个字节码,代表一个类型,代表整个类。
	java.lang.reflect.Method:代表字节码中的方法字节码。代表类中的方法。
	java.lang.reflect.Constructor:代表字节码中的构造方法字节码。代表类中的构造方法
	java.lang.reflect.Field:代表字节码中的属性字节码。代表类中的成员变量(静态变量+实例变量)。


二、在java中获取Class的三种方式


第一种:Class c = Class.forName("完整类名");


1.静态方法 2.参数是一个字符串 3.字符串是一个完整的包名 4.完整类名必须有包名,jana.lang也要写


Class c1=null;
        Class c2=null;
        try {
             c1=Class.forName("java.lang.String");//c1代表String类型
             c2=Class.forName("java.util.Date"); //Date类型
            Class c3=Class.forName("java.lang.Integer");//Integer类型
            Class c4=Class.forName("java.lang.System");//System类型
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }


第二种:Class c = 对象.getClass();


String s="abc";
        Class x=s.getClass();//x代表String.class字节码文件,x代表String类型
        System.out.println(c1==x);//true(==判断两个对象的内存地址)

        Date date=new Date();
        Class y=date.getClass();
        System.out.println(c2==y);


第三种:Class c = int.class;(Class c = String.class;)


//第三种方式:java中任何一个类型,包括基本数据类型,都有class属性
        Class z=String.class;//x代表String
        Class k=Date.class;//k代表Date
        Class f=int.class;//f代表int类型
        Class e=double.class;//e代表double类型


获取类之后干什么呢?


通过Class的newInstance方法,完成对象的创建,newInstance方法会调用User类的无参构造方法,无参构造必须存在!如果没有这个无参数构造方法会出现"实例化"异常。


示例代码(1): User类:


public class User {
    public User() {
        System.out.println("无参数构造方法");
    }
}


测试类:


import ben.User;


public class ReflectText02 {
    public static void main(String[] args) {
        //不使用反射机制
        User user = new User();
        System.out.println(user);
        
        //反射机制创建对象
        try {
            //通过反射机制获取Class,通过Class实例化对象
            Class c = Class.forName("ben.User");//c代表User类型
            //newInstance方法会调用User类的无参构造方法,完成对象的创建
           
            Object obj = c.newInstance();
            System.out.println(obj);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}


运行结果:


无参数构造方法
ben.User@10f87f48
无参数构造方法
ben.User@b4c966a


反射机制灵活性:可以做到不同对象的实例化,


资源绑定器:


java.util包下提供了一个资源绑定器,便于获取属性配置文件的内容,使用此方法时,属性文件必须在类路径下并且属性配置文件必须以.properties结尾。


示例代码:(2):


import java.util.ResourceBundle;

public class ResourceBundleText {
    public static void main(String[] args) {
        ResourceBundle bundle=ResourceBundle.getBundle("classinfo2");
        String className=bundle.getString("className");
        System.out.println(className);
    }
}


属性配置文件内容:


?


编辑


运行结果:


ben.User


三、Field类详解


Field类常用方法:


(1) 类<?> getDeclaringClass() 返回表示的类或接口声明的 Field对象表示的领域 类对象。 (2) int getModifiers() 返回的 Field对象表示的场java语言修饰符为整数。 (3) String getName() 返回的 Field对象表示的字段的名称。 (4) 类<?> getType() 返回一个 类对象标识声明类型的 Field对象表示的场。 (5) String toString() 返回一个描述这个 Field字符串。


==反射Student类中的Field属性== 示例代码(3): Student类:


public class Student {
    //Field:字段
    public int id ;
    private String name;
    protected int age;
    boolean sex;
    public static final double MATH_PI=301415926;
}


测试类:


import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Modifier;


public class ReflectText05 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Class studenClass=Class.forName("ben.Student");

            String className=studenClass.getName();
            System.out.println("完整类型:"+className);
            String simpleName=studenClass.getSimpleName();
            System.out.println("简单类名:"+simpleName);
            System.out.println("==============================");
           
            //获取类中的Filed
            Field[] fileds=studenClass.getFields();
            System.out.println(fileds.length);//1
           
            //取出这个Field
            Field f=fileds[0];
            String fieldName=f.getName();
            System.out.println(fieldName);
            
            //取出所有的Field
            Field[] fs=studenClass.getDeclaredFields();
            System.out.println(fs.length);//4
            System.out.println("=========================");
           
            for (Field field: fs){
                //获取属性的修饰符列表
                int i=field.getModifiers();
                System.out.println(i);

                String modfiersString= Modifier.toString(i);
                System.out.println(modfiersString);
              
                //获取属性的类型
                Class fieldType=field.getType();
                //String fNum=fieldType.getName();
                String fNum=fieldType.getSimpleName();
                System.out.println(fNum);
              
                //获取属性名字
                System.out.println(field.getName());
               // System.out.println(field);
            }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }


运行结果:


完整类型:ben.Student
简单类名:Student
==============================
2
id
5
=========================
1
public
int
id
2
private
String
name
4
protected
int
age
0

boolean
sex
25
public static final
double
MATH_PI


反射机制进行反编译Student类 !! 示例代码(4):


import ben.Student;

import java.io.File;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Modifier;
/*
反射机制进行反编译!!
 */
public class ReflectText06 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            StringBuilder s=new StringBuilder();

            Class studentClass=Class.forName("ben.Student");
           // Class studentClass=Class.forName("java.util.Date");
            s.append(Modifier.toString(studentClass.getModifiers())+"\t"+"class"+"\t"+studentClass.getSimpleName()+"{\n");
            Field[] fields=studentClass.getDeclaredFields();
            for (Field field:fields){
                s.append("\t");
                s.append(Modifier.toString(field.getModifiers()));
                s.append(" ");
                s.append(field.getType().getSimpleName());
                s.append(" ");
                s.append(field.getName());
                s.append(":\n");
            }
                s.append("}");
            System.out.println(s);

        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}


运行结果:


public	class	Student{
	public int id:
	private String name:
	protected int age:
	 boolean sex:
	public static final double MATH_PI:
}


四、通过反射机制访问java对象的属性


给属性复制:set获取属性的值:get


示例代码(5): Student类:


public class Student {
    //Field:字段
    public int id ;
    private String name;
    protected int age;
    boolean sex;
    public static final double MATH_PI=301415926;
}


测试类:


import java.lang.reflect.Field;

public class ReflectText07 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Class studentClass=Class.forName("ben.Student");
            Object obj=studentClass.newInstance();//obj就是Student对象。(无参构造)
            //获取no属性(根据属性的名称获取Field)
            Field noField=studentClass.getDeclaredField("id");
            //给obj对象的no属性赋值
            noField.set(obj,2222 );//给no属性赋值2222
            //读取值
            System.out.println( noField.get(obj));


            Field nameFiled=studentClass.getDeclaredField("name");
            //打破封装,反射机制缺点
            nameFiled.setAccessible(true);
            //赋值
            nameFiled.set(obj,"jack");
            //获取
            System.out.println(nameFiled.get(obj));
            
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}


运行结果:


2222
jack


五、通过反射机制调对象的方法


Object invoke(Object obj, Object... args) 
调用底层的方法,这 方法对象表示,对指定对象的指定参数。  


示例代码(6):UserService类


public class UserService {
    public boolean login(String name, String password) {
        if ("admin".equals(name) && "123".equals(password)) {
            return true;
        }
        return false;
    }
    public void logout(){
        System.out.println("退出系统成功!1");
    }
}


测试类:


import ben.UserService;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;


public class ReflectText08 {
    public static void main(String[] args) {
        UserService userService=new UserService();
        boolean loginSuccess=userService.login("admin","123");
       // System.out.println(loginSuccess);
        System.out.println(loginSuccess?"登陆成功":"登陆失败");

        try {
            Class userServiceClass =Class.forName("ben.UserService");
            //创建对象
            Object obj=userServiceClass.newInstance();
            //获取login方法
            Method loginMethod=userServiceClass.getDeclaredMethod("login", String.class, String.class);
            //调用方法 
            Object retValue=loginMethod.invoke(obj,"admin","123");
            System.out.println(retValue);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}


运行结果:


登陆成功
true


反射机制具有通用性,将可变化的内容放到配置文件中,无需改变java代码,只需修改配置文件


可变长参数


例如: int...args这是可变长参数


语法:类型...
    1.可变长参数个数为0-N个
     2. 可变长参数在参数列表中必须在最后一个位置上,而且可变长度参数只能有一个


3.可变长度参数可以是一个数组


示例代码(7):


public class ArgsText {
    public static void main(String[] args) {
        m();
        m(1, 2);
        m(1, 2, 3);

        m2(1, "abc");
        m2(2, "cbv", "mcm");
        m2(3, "ncb", "mcn", "mnshs");


        m3("ab", "cd", "abc");
        String[] str = {"a", "b", "c", "d"};
        m3(str);
    }

    public static void m(int... args) {
        System.out.println("可变长参数方法");
    }

    public static void m2(int a, String... args) {

    }

    public static void m3(String... args) {
        for (int i = 0; i < args.length; i++) {
            System.out.println(args[i]);
        }
    }
}

?

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