【反射知识点详解】

2024-09-08 14:12
文章标签 知识点 详解 反射

本文主要是介绍【反射知识点详解】，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

Java中的反射（Reflection）是一个非常强大的机制，它允许程序在运行时检查或修改类的行为。这种能力主要通过java.lang.reflect包中的类和接口来实现。

通过反射，Java程序可以动态地创建对象、调用方法、访问字段，以及获取类的各种信息（如构造器、方法、字段等）。

反射的用途

反射主要用于以下几种情况：

  1. 动态创建对象：通过类的Class对象动态地创建其实例。
  2. 访问类的字段和方法：即使字段和方法是私有的，也可以通过反射机制来访问和修改它们。
  3. 动态调用方法：可以在运行时决定调用哪个方法，而不需要在编写代码时就知道。
  4. 框架开发：很多Java框架（如Spring）都大量使用反射来简化配置和初始化过程。

反射学什么？

  • 学习获取类的信息、操作它们：这是反射学习的核心目标。你需要学会如何获取一个类的信息（如类名、方法、字段等），并能够在运行时操作这些信息。

反射第一步：加载类，获取类的字节码：Class对象

  • 加载类：Java的类加载器（ClassLoader）负责将类的.class文件加载到JVM中。
  • 获取Class对象：一旦类被加载，就可以通过多种方式来获取其Class对象。例如，使用Class.forName(String className)、obj.getClass()或Type.class（其中Type是某个类名）。

以下是获取Class对象的三种主要方式：

1. 使用.class语法

对于已知的类，你可以直接使用.class语法来获取其Class对象。这种方式在编译时就已经确定了要操作的类，因此不需要处理ClassNotFoundException。

2. 使用Class.forName(String className)方法

这是最常用的动态加载类的方式。Class.forName(String className)方法会加载指定的类，并返回该类的Class对象。如果指定的类不存在于类路径中，或者因为其他原因无法被加载，那么会抛出ClassNotFoundException异常。

3. 使用对象的getClass()方法

如果你已经有了类的实例，那么可以通过调用该实例的getClass()方法来获取其Class对象。这个方法返回的是该对象的实际运行时类的Class对象，这允许你在运行时发现对象的实际类型（包括继承体系中的具体类型）。

代码演示3种方式

测试类

package demo14;public class Test {public static void main(String[] args) throws Exception {//通过.class获取Class c1=Student.class;//getName()方法返回类的全限定名，即demo14.StudentSystem.out.println(c1.getName());//getSimpleName()方法返回类的简单名称，即StudentSystem.out.println(c1.getSimpleName());//通过Class.forName()获取Class c2=Class.forName("demo14.Student");System.out.println(c1==c2);//创建了一个Student类的实例并通过该实例的getClass()方法获取Class对象Student student=new Student();Class c3=student.getClass();System.out.println(c3==c2);//这比较获取的Class对象是否相同。由于Java虚拟机为每个类管理一个唯一的Class对象// 所以这3个对象是相同的，输出结果为true}
}

Student类 

package demo14;public class Student {
}

获取类构造器：Constructor对象

Java中Class提供了从类中获取构造器的方法

方法名称描述返回值类型
getConstructor(Class<?>... parameterTypes)获取具有指定参数类型的公共构造器Constructor<T>
getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)获取具有指定参数类型的构造器（包括私有构造器）Constructor<T>
getConstructors()获取类的所有公共构造器Constructor<?>[]
getDeclaredConstructors()获取类的所有构造器（包括私有构造器）Constructor<?>[]

部分方法演示 

 

获取类的成员变量：Field对象

方法声明说明
void set(Object obj, Object value)为对象obj的某个属性赋值为value
Object get(Object obj)从对象obj中获取某个属性的值，并返回该值
public void setAccessible(boolean flag)设置为true时，表示允许通过反射访问私有成员，绕过Java的访问控制检查

代码 

假设我们有一个Cat类，它有两个私有成员变量name和age，以及一个无参构造器和一个有参构造器。我们的目标是使用Java反射来获取这些成员变量的信息，并打印它们的名称和类型。

Cat类定义

package com.itheima.d2_reflect;  public class Cat {  private String name;  private int age;  public Cat() {  System.out.println("无参数构造器执行");  }  public Cat(String name, int age) {  this.name = name;  this.age = age;  System.out.println("有参数构造器执行");  }  }

反射获取成员变量

接下来是使用反射API获取Cat类成员变量的代码示例：

package com.itheima.d2_reflect;  import java.lang.reflect.Field;  public class Test3Field {  public static void testGetFields() throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {  // 获取Cat类的Class对象  Class<?> c = Cat.class;  // 获取类的全部成员变量  Field[] fields = c.getDeclaredFields();  // 遍历成员变量数组  for (Field field : fields) {  // 打印成员变量的名称和类型  System.out.println(field.getName() + " ---> " + field.getType());  }  // 定位某个特定的成员变量（例如name）  Field fName = c.getDeclaredField("name");  // 打印该成员变量的名称和类型  System.out.println(fName.getName() + "--->" + fName.getType());  // 注意：直接访问私有成员变量会抛出IllegalAccessException，因此需要设置可访问性  fName.setAccessible(true);  // 创建一个Cat对象  Cat cat = new Cat();  // 通过反射给私有成员变量赋值  fName.set(cat, "卡菲猫");  // 注意：由于我们没有直接获取或修改age字段，这里不展示其操作  // 打印修改后的cat对象（这里假设有合适的toString方法）  System.out.println(cat); // 需要Cat类有适当的toString()实现  }  // 主方法，用于测试  public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {  testGetFields();  }  
}

获取类的成员方法：Method对象

  • Method对象：表示类的方法。通过Class对象的getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)或getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)方法，可以获取到方法的Method对象。
  • 使用：获取到Method对象后，可以调用其invoke(Object obj, Object... args)方法来执行对象的方法。同样，如果方法是私有的，可能需要先调用Method.setAccessible(true)。
类别方法名签名说明
Class提供的成员方法getMethods()Method[] getMethods()获取类的全部public成员方法（按名称排序）
Class提供的成员方法getDeclaredMethods()Method[] getDeclaredMethods()获取类的全部成员方法（不考虑访问修饰符）
Class提供的成员方法getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)获取类的某个public成员方法，需指定方法名和参数类型
Class提供的成员方法getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)获取类的某个成员方法，需指定方法名和参数类型，不考虑访问修饰符
Method提供的成员方法setAccessible(boolean flag)void setAccessible(boolean flag)设置方法的访问权限。如果flag为true，则忽略Java的访问控制检查（暴力反射）
Method提供的成员方法invoke(Object obj, Object... args)Object invoke(Object obj, Object... args) throws IllegalAccessException, InvocationTargetException触发某个对象的该方法执行，需传入对象实例和参数

代码示例

以下是一个完整的Java代码示例，展示了如何使用上述方法：

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;  
import java.lang.reflect.Method;  public class ReflectionDemo {  public static void main(String[] args) {  try {  // 假设有一个类Person  Class<?> personClass = Class.forName("Person");  // 获取所有public方法  Method[] publicMethods = personClass.getMethods();  System.out.println("Public Methods:");  for (Method method : publicMethods) {  System.out.println(method.getName());  }  // 获取所有方法（包括private）  Method[] declaredMethods = personClass.getDeclaredMethods();  System.out.println("\nDeclared Methods:");  for (Method method : declaredMethods) {  System.out.println(method.getName());  }  // 获取特定方法（假设有一个public方法sayHello）  Method sayHelloMethod = personClass.getMethod("sayHello");  // 假设Person类有一个无参构造器  Object personInstance = personClass.newInstance();  // 调用sayHello方法  sayHelloMethod.invoke(personInstance);  // 获取特定方法（假设有一个private方法secretMethod）  Method secretMethod = personClass.getDeclaredMethod("secretMethod");  // 设置访问权限为true（暴力反射）  secretMethod.setAccessible(true);  // 调用secretMethod方法  secretMethod.invoke(personInstance);  } catch (ClassNotFoundException e) {  e.printStackTrace();  } catch (InstantiationException e) {  e.printStackTrace();  } catch (IllegalAccessException e) {  e.printStackTrace();  } catch (NoSuchMethodException e) {  e.printStackTrace();  } catch (InvocationTargetException e) {  e.printStackTrace();  }  }  // 假设的Person类  static class Person {  public void sayHello() {  System.out.println("Hello!");  }  private void secretMethod() {  System.out.println("This is a secret method.");  }  }  
}

这篇关于【反射知识点详解】的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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