一篇文章带你搞定JAVA反射

2024-04-02 19:04:59 704人浏览泡泡鱼

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摘要

目录1、反射的概念1、概念2、获取字节码文件对象的方式2.1 元数据的概念2.2 获取class对象的方式1、访问权限2、获取方法2.1 访问静态方法2.2 访问类方法 3

1、反射的概念

1、概念

反射，指在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法，对任意一个对象，都能调用它的任意一个方法。这种动态获取信息，以及动态调用对象方法的功能，叫做java语言的反射机制。反射很强大，有优点也有缺点。

优点：灵活性高。因为反射属于动态编译，即只有到运行时才动态创建 &获取对象实例。

缺点：执行效率低。

2、获取字节码文件对象的方式

2.1 元数据的概念

元数据（metadata）：元数据是指用来描述类的数据，就是class的代码数据。所有的class文件加载到虚拟机之后都会被构建成class对象，class对象描述了一个类都有哪些东西，大家都知道的实现的接口，继承的抽象类，成员变量，类变量，成员方法，类方法，静态方法等，这个class对象就是元数据。

Class类：代表一个类。
Field类：代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性）。
Method类：代表类的方法。
Constructor类：代表类的构造方法。

2.2 获取class对象的方式

通过对象获得，因为任何对象都必须和class对象关联
通过类对象直接获得
通过类加载器获得，因为类加载器读取class文件会返回class对象

即将用来反射的对象（随便定义的一个对象，只是为了演示）


package org.pdool.reflect;
 

public class Npc {
  // 静态field
  public static int NPC_TYPE_1 = 1;
  // 私有成员变量
  private int npcType;
  // 共有成员变量
  public String name;
  // 无参构造函数
  public Npc() {
  }
  // 有参构造函数
  public Npc(int npcType, String name) {
      this.npcType = npcType;
      this.name = name;
  }
 
  public int getNpcType() {
      return npcType;
  }
 
  public void setNpcType(int npcType) {
      this.npcType = npcType;
  }
 
  public String getName() {
      return name;
  }
 
  public void setName(String name) {
      this.name = name;
  }
  // 静态方法
  public static void sayHello(String Word){
      System.out.println("hello " + word);
  }
}

获取反射class的三种方式


package org.pdool.reflect;
 

public class ClazzTest {
   public static void main(String[] args) {
       //第一种方式获取Class对象
       Npc npc1 = new Npc();//这一new 产生一个Npc对象，一个Class对象。
       Class npcClazz1 = npc1.getClass();//获取Class对象
       System.out.println(npcClazz1.getName());
 
       //第二种方式获取Class对象
       Class npcClazz2 = Npc.class;
       System.out.println(npcClazz1 == npcClazz2);//判断第一种方式获取的Class对象和第二种方式获取的是否是同一个
 
       //第三种方式获取Class对象
       try {
           Class npcClazz3 = Class.forName("org.pdool.reflect.Npc");//注意此字符串必须是真实路径，就是带包名的类路径，包名.类名
           System.out.println(npcClazz3 == npcClazz2);//判断三种方式是否获取的是同一个Class对象
      } catch (ClassNotFoundException e) {
           e.printStackTrace();
      }
 
  }
}

1、访问权限

反射机制的默认行为受限于Java的访问控制,可通过 setAccessible 绕过控制。


// 设置对象数组可访问标志
static void setAccessible(AccessibleObject[] array, boolean flag)

2、获取方法

2.1 访问静态方法


public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException,InvocationTargetException, IllegalAccessException {
       Npc npc = new Npc(1, "妖神·凰女");
       Class npcClazz = Npc.class;
       // 第一个参数是方法名，第二个参数是函数的参数class对象，因为存在重载的可能性，用参数类型区分
       Method sayHello = npcClazz.getMethod("sayHello", String.class);
       sayHello.invoke(npc, "world");
  }

2.2 访问类方法


      Npc npc = new Npc(1, "妖神·凰女");
      System.out.println(npc.getName());
      Class npcClazz = Npc.class;
      // 第一个参数是方法名，第二个参数是函数的参数class对象，因为存在重载的可能性，用参数类型区分
      Method sayHello = npcClazz.getMethod("setName", String.class);
      sayHello.invoke(npc, "world");
      System.out.println(npc.getName());

3、获取字段，读取字段的值


       Npc npc = new Npc(1, "妖神·凰女");
       Class npcClazz = Npc.class;
       // 获取字段，并设置可访问
       Field field = npcClazz.getField("name");
       field.setAccessible(true);
       System.out.println( field.get(npc));

4、获取实现的接口

5、获取构造函数，创建实例


    Class npcClazz = Npc.class;
               Constructor declaredConstructor = npcClazz.getDeclaredConstructor(int.class,String.class);
       Npc npc = (Npc) declaredConstructor.newInstance(1, "妖神");
       System.out.println(npc.getName());

6、获取继承的父类


Class npcClazz = Npc.class;
Class superclass = npcClazz.getSuperclass();
System.out.println(superclass.getName());

7、获取注解


Class npcClazz = Npc.class;
       Annotation[] annotations = npcClazz.getAnnotations();
// 运行时注解
       for (Annotation annotation : annotations) {
           System.out.println(annotation.getClass().getName());
      }

4、反射实例

获取到元数据不是最终的目的，我们最终的目的是想在运行时去调用，访问类。说了太多，还是举个例子，大家都知道spring的ioc，怎么实现的呐？

过程：

1、Spring 在项目启动的时间通过读取xml中配置的bean的路径，

2、然后通过Class.forName 读取class 到类加载器，

3、然后通过反射创建所有的bean实例并保存到容器中，启动容器之后，

4、在项目中可以直接获取bean对象。

我们来大概实现这一过程，因为xml的读取比较麻烦，直接用property来代替了。大家体会一下思想就可以了。


package org.pdool.reflect;
 
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Properties;
import java.util.Set;
 

public class ClazzTest {
  public static void main(String[] args){
      try {
          Map<String,Object> container = new HashMap<>();
          //1.读取配置
          InputStream in = ClazzTest.class.getResourceAsStream("/beans.properties");
          Properties property = new Properties();
          property.load(in);
          //2.反射创建对象
          Set<Object> keySet = property.keySet();
          for (Object key : keySet) {
              // 2.1 获取类的全路径
              String classStr = (String) property.get(key);
              // 2.2 加载class 到虚拟机
              Class<?> beanClazz = Class.forName(classStr);
              // 2.3 获取缺省的构造函数
              Constructor<?> declaredConstructor = beanClazz.getDeclaredConstructor();
              // 2.4 创建实例
              Object o = declaredConstructor.newInstance();
              container.put((String) key,o);
          }
          // 3.获取实例
          Npc npc = (Npc) container.get("npc");
          System.out.println(npc == null);
      } catch (Exception e) {
          e.printStackTrace();
      }
  }
}