Java反射详解

本文较长，可以先看最后的反射的作用、总结。

概述

1.反射是指对于任何一个Class类，在"运行的时候"都可以直接得到这个类全部成分；
2.在运行时,可以直接得到这个类的构造器对象：Constructor；
3.在运行时,可以直接得到这个类的成员变量对象：Field；
4.在运行时,可以直接得到这个类的成员方法对象：Method；

这种运行时动态获取类信息以及动态调用类中成分的能力称为Java语言的反射机制。

反射的关键
反射的第一步都是先得到编译后的Class类对象，然后就可以得到Class的全部成分。

HelloWorld.java -> javac -> HelloWorld.class
Class c = HelloWorld.class;
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反射的基本作用、关键
反射的核心思想是:得到编译以后的class文件对象。
反射是在运行时获取类的字节码文件对象：然后可以解析类中的全部成分。

反射获取类对象

反射的第一步：获取Class类的对象。

在这里插入图片描述

反射的第一步是什么
获取Class类对象，如此才可以解析类的全部成分。

获取Class类的对象的三种方式
1.Class c1 = Class.forName(“全类名”);
2.Class c2 = 类名.class;
3.Class c3 = 对象.getClass();

代码示例

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、Class类中的一个静态方法：forName(全限名：包名 + 类名)
        Class c = Class.forName("com.itheima.d2_reflect_class.Student");
        System.out.println(c); // Student.class

        // 2、类名.class
        Class c1 = Student.class;
        System.out.println(c1);

        // 3、对象.getClass() 获取对象对应类的Class对象。
        Student s = new Student();
        Class c2 = s.getClass();
        System.out.println(c2);
    }
}

public class Student {
}
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反射获取构造器对象

使用反射技术获取构造器对象并使用。

在这里插入图片描述

Class类中用于获取构造器的方法

方法	说明
`Constructor<?>[] getConstructors()`	返回所有构造器对象的数组（只能拿public的
`Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()`	返回所有构造器对象的数组，存在就能拿到
`Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)`	返回单个构造器对象（只能拿public的）
`Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)`	返回单个构造器对象，存在就能拿到

代码示例

/**
    目标：反射_获取Constructor构造器对象.

    反射的第一步是先得到Class类对象。（Class文件）

    反射中Class类型获取构造器提供了很多的API:
         1. Constructor getConstructor(Class... parameterTypes)
            根据参数匹配获取某个构造器，只能拿public修饰的构造器，几乎不用！
         2. Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes)
            根据参数匹配获取某个构造器，只要申明就可以定位，不关心权限修饰符，建议使用！
         3. Constructor[] getConstructors()
            获取所有的构造器，只能拿public修饰的构造器。几乎不用！！太弱了！
         4. Constructor[] getDeclaredConstructors()
            获取所有申明的构造器，只要你写我就能拿到，无所谓权限。建议使用！！
    小结：
        获取类的全部构造器对象： Constructor[] getDeclaredConstructors()
            -- 获取所有申明的构造器，只要你写我就能拿到，无所谓权限。建议使用！！
        获取类的某个构造器对象：Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes)
            -- 根据参数匹配获取某个构造器，只要申明就可以定位，不关心权限修饰符，建议使用！

 */
public class TestStudent01 {
    // 1. getConstructors:
    // 获取全部的构造器：只能获取public修饰的构造器。
    // Constructor[] getConstructors()
    @Test
    public void getConstructors(){
        // a.第一步：获取类对象
        Class c = Student.class;
        // b.提取类中的全部的构造器对象(这里只能拿public修饰)
        Constructor[] constructors = c.getConstructors();
        // c.遍历构造器
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println(constructor.getName() + "===>" + constructor.getParameterCount());
        }
    }


    // 2.getDeclaredConstructors():
    // 获取全部的构造器
    @Test
    public void getDeclaredConstructors(){
        // a.第一步：获取类对象
        Class c = Student.class;
        // b.提取类中的全部的构造器对象
        Constructor[] constructors = c.getDeclaredConstructors();
        // c.遍历构造器
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println(constructor.getName() + "===>" + constructor.getParameterCount());
        }
    }

    // 3.getConstructor(Class... parameterTypes)
    // 获取某个构造器：只能拿public修饰的某个构造器
    @Test
    public void getConstructor() throws Exception {
        // a.第一步：获取类对象
        Class c = Student.class;
        // b.定位单个构造器对象 (按照参数定位无参数构造器 只能拿public修饰的某个构造器)
        Constructor cons = c.getConstructor();
        System.out.println(cons.getName() + "===>" + cons.getParameterCount());
    }


    // 4.getConstructor(Class... parameterTypes)
    // 获取某个构造器，不限权限
    @Test
    public void getDeclaredConstructor() throws Exception {
        // a.第一步：获取类对象
        Class c = Student.class;
        // b.定位单个构造器对象 (按照参数定位无参数构造器)
        Constructor cons = c.getDeclaredConstructor();
        System.out.println(cons.getName() + "===>" + cons.getParameterCount());

        // c.定位某个有参构造器
        Constructor cons1 = c.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
        System.out.println(cons1.getName() + "===>" + cons1.getParameterCount());
    }
}

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    private Student(){
        System.out.println("无参数构造器执行！");
    }

    public Student(String name, int age) {
        System.out.println("有参数构造器执行！");
        this.name = name;
        this.age = 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;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}
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获取构造器对象、创建对象

获取构造器的作用依然是初始化一个对象返回。

Constructor类中用于创建对象的方法

方法	说明
`T newInstance(Object... initargs)`	根据指定的构造器创建对象
`public void setAccessible(boolean flag)`	设置为true,表示取消访问检查，进行暴力反射

反射得到的构造器可以做什么
依然是创建对象的：public newInstance(Object... initargs)

如果是非public的构造器，需要打开权限（暴力反射），然后再创建对象: setAccessible(boolean)

反射可以破坏封装性，使私有变量、方法也可以使用。

代码示例

/**
    反射获取Class中的构造器对象Constructor作用：
            也是初始化并得到类的一个对象返回。

    Constructor的API:
         1. T newInstance(Object... initargs)
                创建对象，注入构造器需要的数据。
         2. void setAccessible(true)
                修改访问权限，true代表暴力攻破权限，false表示保留不可访问权限(暴力反射)
    小结：
        可以通过定位类的构造器对象。
        如果构造器对象没有访问权限可以通过：void setAccessible(true)打开权限
        构造器可以通过T newInstance(Object... initargs)调用自己，传入参数！
 */
public class TestStudent02 {
    // 1.调用构造器得到一个类的对象返回。
    @Test
    public void getDeclaredConstructor() throws Exception {
        // a.第一步：获取类对象
        Class c = Student.class;
        // b.定位单个构造器对象 (按照参数定位无参数构造器)
        Constructor cons = c.getDeclaredConstructor();
        System.out.println(cons.getName() + "===>" + cons.getParameterCount());

        // 如果遇到了私有的构造器，可以暴力反射
        cons.setAccessible(true); // 权限被打开

        Student s = (Student) cons.newInstance();
        System.out.println(s);

        System.out.println("-------------------");

        // c.定位某个有参构造器
        Constructor cons1 = c.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
        System.out.println(cons1.getName() + "===>" + cons1.getParameterCount());

        Student s1 = (Student) cons1.newInstance("孙悟空", 1000);
        System.out.println(s1);
    }
}



public class Student {
    private String name;
    private int age;

    private Student(){
        System.out.println("无参数构造器执行！");
    }

    public Student(String name, int age) {
        System.out.println("有参数构造器执行！");
        this.name = name;
        this.age = 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;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
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反射获取成员变量对象

Class类中用于获取成员变量的方法

方法	说明
`Field[] getFields()`	返回所有成员变量对象的数组（只能拿public的）
`Field[] getDeclaredFields()`	返回所有成员变量对象的数组，存在就能拿到
`Field getField(String name)`	返回单个成员变量对象（只能拿public的）
`Field getDeclaredField(String name)`	返回单个成员变量对象，存在就能拿到

代码示例

/**
     目标：反射_获取Field成员变量对象。

     反射的第一步是先得到Class类对象。

     1、Field getField(String name);
            根据成员变量名获得对应Field对象，只能获得public修饰
     2.Field getDeclaredField(String name);
            根据成员变量名获得对应Field对象，只要申明了就可以得到
     3.Field[] getFields();
            获得所有的成员变量对应的Field对象，只能获得public的
     4.Field[] getDeclaredFields();
            获得所有的成员变量对应的Field对象，只要申明了就可以得到
     小结：
        获取全部成员变量：getDeclaredFields
        获取某个成员变量：getDeclaredField
 */
public class FieldDemo01 {
    /**
     * 1.获取全部的成员变量。
     * Field[] getDeclaredFields();
     *  获得所有的成员变量对应的Field对象，只要申明了就可以得到
     */
    @Test
    public void getDeclaredFields(){
        // a.定位Class对象
        Class c = Student.class;
        // b.定位全部成员变量
        Field[] fields = c.getDeclaredFields();
        // c.遍历一下
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field.getName() + "==>" + field.getType());
        }
    }

    /**
        2.获取某个成员变量对象 Field getDeclaredField(String name);
     */
    @Test
    public void getDeclaredField() throws Exception {
        // a.定位Class对象
        Class c = Student.class;
        // b.根据名称定位某个成员变量
        Field f = c.getDeclaredField("age");
        System.out.println(f.getName() +"===>" + f.getType());
    }

}



public class Student {
    private String name;
    private int age;
    public static String schoolName;
    public static final String  COUNTTRY = "中国";

    public Student(){
        System.out.println("无参数构造器执行！");
    }

    public Student(String name, int age) {
        System.out.println("有参数构造器执行！");
        this.name = name;
        this.age = 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;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
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获取成员变量对象并赋值、取值

获取成员变量的作用依然是在某个对象中取值、赋值。

Field类中用于取值、赋值的方法

方法	说明
`void set(Object obj, Object value)`	赋值
`Object get(Object obj)`	获取值
`Class getType()`	获取属性的类型，返回Class对象
`String getName()`	获取属性的名称

如果某成员变量是非public的，需要打开权限（暴力反射），然后再取值、赋值：setAccessible(boolean)。

代码示例

public class FieldDemo02 {
    @Test
    public void setField() throws Exception {
        // a.反射第一步，获取类对象
        Class c = Student.class;
        // b.提取某个成员变量
        Field ageF = c.getDeclaredField("age");

        ageF.setAccessible(true); // 暴力打开权限

        // c.赋值
        Student s = new Student();
        ageF.set(s , 18);  // s.setAge(18);
        System.out.println(s);

        // d、取值
        int age = (int) ageF.get(s);
        System.out.println(age);

    }
}


public class Student {
    private String name;
    private int age;
    public static String schoolName;
    public static final String  COUNTTRY = "中国";

    public Student(){
        System.out.println("无参数构造器执行！");
    }

    public Student(String name, int age) {
        System.out.println("有参数构造器执行！");
        this.name = name;
        this.age = 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;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
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反射获取方法对象

Class类中用于获取成员方法的方法

方法	说明
`Method[] getMethods()`	返回所有成员方法对象的数组（只能拿public的）
`Method[] getDeclaredMethods()`	返回所有成员方法对象的数组，存在就能拿到
`Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)`	返回单个成员方法对象（只能拿public的）
`Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)`	返回单个成员方法对象，存在就能拿到

Method类中用于触发执行的方法

在这里插入图片描述
如果某成员方法是非public的，需要打开权限（暴力反射），然后再触发执行： setAccessible(boolean)。

获取方法对象并使用

public class MethodDemo01 {
    /**
     * 1.获得类中的所有成员方法对象
     */
    @Test
    public void getDeclaredMethods(){
        // a.获取类对象
        Class c = Dog.class;
        // b.提取全部方法；包括私有的
        Method[] methods = c.getDeclaredMethods();
        // c.遍历全部方法
        for (Method method : methods) {
            System.out.println(method.getName() +" 返回值类型：" + method.getReturnType() + " 参数个数：" + method.getParameterCount());
        }
    }

    /**
     * 2. 获取某个方法对象
     */
    @Test
    public void getDeclardMethod() throws Exception {
        // a.获取类对象
        Class c = Dog.class;
        // b.提取单个方法对象
        Method m = c.getDeclaredMethod("eat");
        Method m2 = c.getDeclaredMethod("eat", String.class);

        // 暴力打开权限了
        m.setAccessible(true);
        m2.setAccessible(true);

        // c.触发方法的执行
        Dog d = new Dog();
        // 注意：方法如果是没有结果回来的，那么返回的是null.
        Object result = m.invoke(d);
        System.out.println(result);

        Object result2 = m2.invoke(d, "骨头");
        System.out.println(result2);
    }
}


public class Dog {
    private String name ;
    public Dog(){
    }

    public Dog(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void run(){
        System.out.println("狗跑的贼快~~");
    }

    private void eat(){
        System.out.println("狗吃骨头");
    }

    private String eat(String name){
        System.out.println("狗吃" + name);
        return "吃的很开心！";
    }

    public static void inAddr(){
        System.out.println("在黑马学习Java!");
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

}
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反射的作用、总结

反射的作用举例

绕过编译阶段为集合添加数据。

反射是作用在运行时的技术，此时集合的泛型将不能产生约束了，此时是可以为集合存入其他任意类型的元素。

ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(100);
// list.add(“黑马"); // 报错
list.add(99);
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泛型只是在编译阶段可以约束集合只能操作某种数据类型，在编译成Class文件进入运行阶段的时候，其真实类型都是ArrayList了，泛型相当于被擦除了。

反射为何可以给约定了泛型的集合存入其他类型的元素？

编译成Class文件进入运行阶段的时候，泛型会自动擦除。
反射是作用在运行时的技术，此时已经不存在泛型了。

代码示例

public class ReflectDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 需求：反射实现泛型擦除后，加入其他类型的元素
        ArrayList<String> lists1 = new ArrayList<>();
        ArrayList<Integer> lists2 = new ArrayList<>();

        System.out.println(lists1.getClass());
        System.out.println(lists2.getClass());

        System.out.println(lists1.getClass() ==  lists2.getClass());  // ArrayList.class

        System.out.println("---------------------------");
        ArrayList<Integer> lists3 = new ArrayList<>();
        lists3.add(23);
        lists3.add(22);
        // lists3.add("黑马");

        Class c = lists3.getClass(); // ArrayList.class  ===> public boolean add(E e)
        // 定位c类中的add方法
        Method add = c.getDeclaredMethod("add", Object.class);
        boolean rs = (boolean) add.invoke(lists3, "黑马");
        System.out.println(rs);

        System.out.println(lists3);

        ArrayList list4 = lists3;
        list4.add("白马");
        list4.add(false);
        System.out.println(lists3);
    }
}
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反射做通用框架

任意一个对象，在不清楚对象字段的情况下，把对象的字段名称和对应值存储到文件中去。

代码示例

MybatisUtil.java

public class MybatisUtil {
    /**
     保存任意类型的对象
     * @param obj
     */
    public static void save(Object obj){
        try (
                PrintStream ps = new PrintStream(new FileOutputStream("junit-reflect-annotation-proxy-app/src/data.txt", true));
        ){
            // 1、提取这个对象的全部成员变量：只有反射可以解决
            Class c = obj.getClass();  //   c.getSimpleName()获取当前类名   c.getName获取全限名：包名+类名
            ps.println("================" + c.getSimpleName() + "================");

            // 2、提取它的全部成员变量
            Field[] fields = c.getDeclaredFields();
            // 3、获取成员变量的信息
            for (Field field : fields) {
                String name = field.getName();
                // 提取本成员变量在obj对象中的值（取值）
                field.setAccessible(true);
                String value = field.get(obj) + "";
                ps.println(name  + "=" + value);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
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ReflectDemo.java

/**
   目标：提供一个通用框架，支持保存所有对象的具体信息。
 */
public class ReflectDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Student s = new Student();
        s.setName("猪八戒");
        s.setClassName("西天跑路1班");
        s.setAge(1000);
        s.setHobby("吃，睡");
        s.setSex('男');
        MybatisUtil.save(s);

        Teacher t = new Teacher();
        t.setName("波仔");
        t.setSex('男');
        t.setSalary(6000);
        MybatisUtil.save(t);
    }
}
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Teacher.java

public class Teacher {
    private String name;
    private char sex;
    private double salary;

    public Teacher(){

    }

    public Teacher(String name, char sex, double salary) {
        this.name = name;
        this.sex = sex;
        this.salary = salary;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public char getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(char sex) {
        this.sex = sex;
    }

    public double getSalary() {
        return salary;
    }

    public void setSalary(double salary) {
        this.salary = salary;
    }
}
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Student.java

public class Student {
    private String name;
    private char sex;
    private int age;
    private String className;
    private String hobby;

    public Student(){

    }

    public Student(String name, char sex, int age, String className, String hobby) {
        this.name = name;
        this.sex = sex;
        this.age = age;
        this.className = className;
        this.hobby = hobby;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public char getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(char sex) {
        this.sex = sex;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getClassName() {
        return className;
    }

    public void setClassName(String className) {
        this.className = className;
    }

    public String getHobby() {
        return hobby;
    }

    public void setHobby(String hobby) {
        this.hobby = hobby;
    }
}
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原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_52341477/article/details/125517678

Java反射详解

文章目录

概述

反射获取类对象

反射获取构造器对象

Class类中用于获取构造器的方法

代码示例

获取构造器对象、创建对象

代码示例

反射获取成员变量对象

Class类中用于获取成员变量的方法

代码示例

获取成员变量对象并赋值、取值

代码示例

反射获取方法对象

Class类中用于获取成员方法的方法

Method类中用于触发执行的方法

获取方法对象并使用

反射的作用、总结

反射的作用举例

反射做通用框架