Java反射机制
一、反射的用处
- 可以操作字节码文件（可以读和修改字节码文件）
- 可以操作代码片段。（class文件）
- 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属性和方法。
- 利用反射创建的对象可以无视修饰符调用类里面的内容。
- 跟配置文件结合起来使用，把要创建的对象信息和方法写在配置文件中。
二、获取字节码文件对象的三种方式
反射获取–>字节码文件对象
- 字节码文件对象：当class文件加载到内存之后，虚拟机自动创建出来的对象。
- 对象里面至少包含了：构造方法，成员变量，成员方法。
- 对象在内存中是唯一的。
1.Class.forName形式
//Class.forName("类的全类名")： 全类名 = 包名 + 类名 //先把Student加载到内存中，再获取字节码文件的对象 //clazz 就表示Student这个类的字节码文件对象 Class clazz = Class.forName("java.test.Student");
2.class属性获取形式
//类名.class //class文件在硬盘中是唯一的，加载到内存之后产生的对象也是唯一的 Class clazz = Student.class;
3.Student对象获取形式
//通过Student对象获取字节码文件对象 Student s = new Student(); Class clazz = s.getClass();
三、获取构造方法
**ps：**如果当前获取到的是私有的，必须要临时修改访问权限，否则无法使用。
//获得class字节码文件对象 Class clazz = Class.forName("java.test.Student"); //获取有参构造方法 Constructor con = clazz.getDeclaredConstructor(String.class, int.class); //临时修改构造方法的访问权限（暴力反射） con.setAccessible(true); //直接创建对象 Student stu = (Student) con.newInstance("zhangsan", 23);
| 方法名 | 说明 |
| getConstructors() | 获得所有的构造（只能public修饰） |
| getDeclaredConstructors() | 获得所有的构造（包含private修饰） |
| getConstructor(Student.class,…) | 获取指定构造（只能public修饰） |
| getDeclaredConstructor(Student.class) | 获取指定构造（包含private修饰） |
//获得class字节码文件对象 Class clazz = Class.forName("java.test.Student"); //获取构造方法对象 //获取所有构造方法（public） Constructor[] constructors1 = clazz.getConstructors(); //获取所有构造（带私有的） Constructor[] constructors2 = clazz.getDeclaredConstructors(); //获取指定的空参构造 Constructor con1 = clazz.getConstructor(); //获取指定的有参构造 Constructor con2 = clazz.getConstructor(String.class,int.class); //获取指定的构造(所有构造都可以获取到，包括public包括private) Constructor con3 = clazz.getDeclaredConstructor(); //每一次获取构造方法对象的时候，都会新new一个。 Constructor con4 = clazz.getDeclaredConstructor(String.class); //利用构造方法创建对象 Student stu = (Student) constructors1.newInstance();
四、获取成员变量
| 方法名 | 说明 |
| getFields() | 返回所有成员变量对象的数组（只能拿public的） |
| getDeclaredFields() | 返回所有成员变量对象的数组（包含private修饰） |
| getField(String name) | 返回单个成员变量对象（只能拿public的） |
| getDeclaredField(String name) | 返回单个成员变量对象（包含private修饰） |
| set(Object obj, Object value） | 赋值 |
| get(Object obj) | 获取值 |
//获得class字节码文件对象 Class clazz = Class.forName("java.test.Student"); //获取成员变量的对象（Field对象)只能获取public修饰的 Field[] fields1 = clazz.getFields(); //获取成员变量的对象（public + private） Field[] fields2 = clazz.getDeclaredFields(); //获得单个成员变量对象 //如果获取的属性是不存在的，那么会报异常 Field field4 = clazz.getField("name"); //获取单个成员变量（私有） //获取name成员变量，field5就表示name这个属性的对象 Field field5 = clazz.getDeclaredField("name"); //临时修饰他的访问权限（暴力反射） field5.setAccessible(true); //设置(修改)name的值 //参数一：表示要修改哪个对象的name？ //参数二：表示要修改为多少？ field5.set(Student1,"zhangsan"); //获取这个对象的name的值 String name = (String)field5.get(Student1);
五、获取成员方法
| 方法名 | 说明 |
| getMethods() | 返回所有成员方法对象的数组（只能拿public的） |
| getDeclaredMethods() | 返回所有成员方法对象的数组（包含private修饰） |
| getMethod(String name,String.class, …) | 返回单个成员方法对象（只能拿public的） |
| getDeclaredMethod(String name, String.class,… ) | 返回单个成员方法对象（包含private修饰） |
| invoke(Object obj, Object… args) | 运行方法 |
//获得class字节码文件对象 Class clazz = Class.forName("java.test.Student"); //获取方法 //getMethods可以获取父类中public修饰的方法 Method[] methods1 = clazz.getMethods(); //获取所有的方法（包含私有） //但是只能获取自己类中的方法 Method[] methods2 = clazz.getDeclaredMethods(); //获取指定的方法（空参） Method method3 = clazz.getMethod("sleep"); Method method4 = clazz.getMethod("eat",String.class); //获取指定的私有方法 Method method5 = clazz.getDeclaredMethod("play"); //需要用这个对象去调用方法 Student stu = new Student(); //参数一：表示方法的调用对象 //参数二：方法在运行时需要的实际参数 //注意点：如果方法有返回值，那么需要接收invoke的结果 //如果方法没有返回值，则不需要接收 String result = (String) method4.invoke(stu, "鸡公煲");
六、反射的好处（面试题）
- 无视修饰符访问类中的内容。但是这种操作在开发中一般不用，都是框架底层来用的。
- 反射可以跟配置文件结合起来使用，动态的创建对象，动态的调用方法。
七、反射的实例
1.泛型擦除
集合中的泛型只在java文件中存在，当编译成class文件后，就没有泛型了。
//创建集合对象 ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>(); list.add(123); //list.add("aaa"); //利用反射运行add方法去添加字符串 //因为反射使用的是class字节码文件 //获取class对象 Class clazz = list.getClass(); //获取add方法对象 Method method = clazz.getMethod("add", Object.class); //运行方法 method.invoke(list,"aaa"); //打印集合 System.out.println(list);//[123,aaa]
2.修改字符串的内容
字符串不能修改的真正原因:
字符串，在底层是一个byte类型的字节数组，名字叫做value。
private final byte[] value;
真正不能被修改的原因：final（表示value记录的地址值不能修改）和private（私有变量，没有对外提供getvalue和setvalue的方法，外界不能获取或修改value记录的地址值）。
但可用反射强行修改。
String s = "abc"; String ss = "abc"; //字符串s和字符串ss对应的String的底层代码为byte类型的字节数组 // private final byte[] value= {97,98,99}; // 利用反射获取了value的地址值 //真正不可变的value的地址值，里面的内容利用反射还是可以修改的 //获取class对象 Class clazz = s.getClass(); //获取value成员变量（private） Field field = clazz.getDeclaredField("value"); //但是这种操作非常危险 //JDK高版本已经屏蔽了这种操作，低版本还是可以的 //临时修改权限 field.setAccessible(true); //获取value记录的地址值 byte[] bytes = (byte[]) field.get(s); bytes[0] = 100; System.out.println(s);//dbc System.out.println(ss);//dbc
3.反射和配置文件结合动态获取
需求: 利用反射根据文件中的不同类名和方法名，创建不同的对象并调用方法。
分析：
- 通过Properties加载配置文件
- 得到类名和方法名
- 通过类名反射得到Class对象
- 通过Class对象创建一个对象
- 通过Class对象得到方法
- 调用方法
//配置文件中的信息 classname=java.test.Student methodname=sleep //读取配置文件的信息 Properties prop = new Properties(); FileInputStream fis = new FileInputStream("test/prop.properties"); prop.load(fis); fis.close(); //获取配置文件对应的信息 String classname = prop.get("classname") + ""; String methodname = prop.get("methodname") + ""; //获取字节码文件对象 Class clazz = Class.forName(classname); //要先创建这个类的构造方法对象 Constructor con = clazz.getDeclaredConstructor(); con.setAccessible(true); Object o = con.newInstance(); //获取方法的对象 Method method = clazz.getDeclaredMethod(methodname); method.setAccessible(true); //运行方法 method.invoke(o);
4.用反射保存对象中的信息
//对于任意一个对象，都可以把对象所有的字段名和值，保存到文件中去 //Student和Teacher的JavaBean没有展示出来 public class MyReflectDemo { public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, IOException { Student s = new Student("小盈",21,'女',161,"睡觉"); Teacher t = new Teacher("小夏",10000); saveObject(s); } //把对象里面所有的成员变量名和值保存到本地文件中 public static void saveObject(Object obj) throws IllegalAccessException, IOException { //获取字节码文件的对象 Class clazz = obj.getClass(); //创建IO流 BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("test\\a.txt")); //获取所有的成员变量 Field[] fields = clazz.getDeclaredFields(); for (Field field : fields) { field.setAccessible(true); //获取成员变量的名字 String name = field.getName(); //获取成员变量的值 Object value = field.get(obj); //写出数据 bw.write(name + "=" + value); bw.newLine(); } bw.close(); }
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