Java反射（全面又容易懂）

Java反射（全面又容易懂）

反射介绍

• Reflection(反射) 是 Java 程序开发语言的特征之一，它允许运行中的 Java 程序对自身进行检查。被private封装的资源只能类内部访问，外部是不行的，但反射能直接操作类私有属性。反射可以在运行时获取一个类的所有信息，（包括成员变量，成员方法，构造器等），并且可以操纵类的字段、方法、构造器等部分

• 要想解剖一个类，必须先要获取到该类的字节码文件对象。而解剖使用的就是Class类中的方法。所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象。

• 反射就是把java类中的各种成分映射成一个个的Java对象。

• 例如：一个类有：成员变量、方法、构造方法、包等等信息，利用反射技术可以对一个类进行解剖，把一个个组成部分映射成一个个对象。（其实：一个类中这些成员方法、构造方法、在加入类中都有一个类来描述）

• 加载的时候：Class对象的由来是将 .class 文件读入内存，并为之创建一个Class对象。

Class类

• Class 类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。也就是jvm中有N多的实例每个类都有该Class对象。（包括基本数据类型）

• Class 没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的defineClass 方法自动构造的。也就是这不需要我们自己去处理创建，JVM已经帮我们创建好了。

• 我们知道Spring框架可以帮我们创建和管理对象。需要对象时，我们无需自己手动new对象，直接从Spring提供的容器中的Beans获取即可。Beans底层其实就是一个Map<String,Object>，最终通过getBean(“user”)来获取。而这其中最核心的实现就是利用反射技术。

Bean

• Java面向对象，对象有方法和属性，那么就需要对象实例来调用方法和属性（即实例化）；

• 凡是有方法或属性的类都需要实例化，这样才能具象化去使用这些方法和属性；

• 规律：凡是子类及带有方法或属性的类都要加上注册Bean到Spring IoC的注解；（@Component , @Repository , @ Controller , @Service , @Configration）

• 把Bean理解为类的代理或代言人（实际上确实是通过反射、代理来实现的），这样它就能代表类拥有该拥有的东西了

• 在Spring中，你标识一个@符号，那么Spring就会来看看，并且从这里拿到一个Bean（注册）或者给出一个Bean（使用）

反射API

获取类对应的字节码的对象（三种）

• 调用某个类的对象的getClass()方法，即：对象.getClass()；

• Person p = new Person();
  Class clazz = p.getClass();

• *注意：*此处使用的是Object类中的getClass()方法，因为所有类都继承Object类，所以调用Object类中的getClass()方法来获取。

• 调用类的class属性类获取该类对应的Class对象，即：类名.class

• Class clazz = Person.class;

• 使用Class类中的forName()静态方法（最安全，性能最好）即：Class.forName(“类的全路径”)

• Class clazz = Class.forName("类的全路径");

• *注意：*在运行期间，一个类，只有一个Class对象产生。

• 三种方式常用第三种，第一种对象都有了还要反射干什么。第二种需要导入类的包，依赖太强，不导包就抛编译错误。

常用方法

• 当我们获得了想要操作的类的Class对象后，可以通过Class类中的方法获取和查看该类中的方法和属性。

• //获取包名、类名
  clazz.getPackage().getName()//包名
  clazz.getSimpleName()//类名
  clazz.getName()//完整类名
   
  //获取成员变量定义信息
  getFields()//获取所有公开的成员变量,包括继承变量
  getDeclaredFields()//获取本类定义的成员变量,包括私有,但不包括继承的变量
  getField(变量名)
  getDeclaredField(变量名)
   
  //获取构造方法定义信息
  getConstructor(参数类型列表)//获取公开的构造方法
  getConstructors()//获取所有的公开的构造方法
  getDeclaredConstructors()//获取所有的构造方法,包括私有
  getDeclaredConstructor(int.class,String.class)
   
  //获取方法定义信息
  getMethods()//获取所有可见的方法,包括继承的方法
  getMethod(方法名,参数类型列表)
  getDeclaredMethods()//获取本类定义的的方法,包括私有,不包括继承的方法
  getDeclaredMethod(方法名,int.class,String.class)
   
  //反射新建实例
  clazz.newInstance();//执行无参构造创建对象
  clazz.newInstance(222,"韦小宝");//执行有参构造创建对象
  clazz.getConstructor(int.class,String.class)//获取构造方法
   
  //反射调用成员变量
  clazz.getDeclaredField(变量名);//获取变量
  clazz.setAccessible(true);//使私有成员允许访问
  f.set(实例,值);//为指定实例的变量赋值,静态变量,第一参数给null
  f.get(实例);//访问指定实例变量的值,静态变量,第一参数给null
   
  //反射调用成员方法
  Method m = Clazz.getDeclaredMethod(方法名,参数类型列表);
  m.setAccessible(true);//使私有方法允许被调用
  m.invoke(实例,参数数据);//让指定实例来执行该方法

反射的应用

测试物料类

• 创建包: com.reflection 创建类: Student.java*

• package com.review;
  /*本类用于复习反射的物料类*/
  public class Student {
      //1.定义成员变量
      private String name;
      public int age;
   
      //2.给被封装属性提供get与set方法
      public String getName() {
          return name;
      }
      public void setName(String name) {
          this.name = name;
      }
   
      //3.生成本类的无参构造与全参构造
      public Student(){}
      public Student(String name, int age) {
          this.name = name;
          this.age = age;
      }
      //4.提供本类的普通方法
      public void play(){
          System.out.println("不玩游戏，学Java！");
      }
      public void sunDay(int n){
          System.out.println("卷起来，没有假！");
      }
      //5.为了查看学生对象的具体属性与属性值，重写toString()
      @Override
      public String toString() {
          return "Student{" +
                  "name='" + name + '\'' +
                  ", age=" + age +
                  '}';
      }
  }

获取类对象

• 由于经常使用的是第三种方法，所以以下使用第三种。

• 创建包: com.reflection 创建类: TestReflect.java

• /*本类用于反射的测试*/
  public class TestReflect {
      //1.可以创建程序的入口函数main()--此处不用
      //2.通过单元测试方法，获取目标类Student对应的字节码对象
      @Test
      public void getClazz() throws ClassNotFoundException {
          //练习获取字节码对象的3种方式
          Class<?> clazz1 = Class.forName("com.review.Student");
          Class<?> clazz2 = Student.class;
          Class<?> clazz3 = new Student().getClass();
   
          //打印的是Student类对应的字节码对象
          System.out.println(clazz1);//class com.reflection.Student
          //获取Student类对应的字节码对象clazz1的名字
          System.out.println(clazz1.getName());//com.reflection.Student
          //通过Student类对应的字节码对象，获取Student类的类名
          System.out.println(clazz1.getSimpleName());
          //通过Student类对应的字节码对象，获取Student类对应的包对象
          System.out.println(clazz1.getPackage());
          //通过Student类对应的字节码对象，先获取Student类对应的包对象，再获取这个包对象的名字
          System.out.println(clazz1.getPackage().getName());
      }
  }

获取成员变量

• /**本类用来测试反射*/
  public class TestReflect {
      //3.通过单元测试方法练习引用类型数组的定义与遍历
      @Test
      public void getStu() {
          //1.创建Student类的3个对象
          Student s1 = new Student("张三", 3);
          Student s2 = new Student("李四", 4);
          Student s3 = new Student("王五", 5);
          //2.创建数组将刚刚的3个对象存入数组中
          Student[] s = {s1, s2, s3};
          //3.直接打印数组，查看数组中的元素
          System.out.println(Arrays.toString(s));
          //4.遍历学生数组，拿到每一个学生对象，做进一步的操作
          for (Student stu : s) {
              //System.out.println(stu);
              stu.play();//通过遍历到的对象，执行play()
              System.out.println(stu.age);//通过遍历到的对象，打印age属性
          }
      }
   
      //4.通过单元测试方法，获取Student类中的成员变量
      @Test
      public void getFie() throws ClassNotFoundException {
          //1.获取Student类对应的字节码对象
          Class<?> clazz = Class.forName("com.review.Student");
          //2.通过Student类对应的字节码对象获取Student类中的成员变量们
          Field[] fs = clazz.getFields();
          //3.遍历数组，获取Student类中的每个成员变量的具体信息
          /*注意！目前成员变量的修饰符必须是public的才能获取到*/
          for(Field f : fs){
              System.out.println(f.getName());//通过本轮循环到的字段对象获取字段名
              System.out.println(f.getType());//通过本轮循环到的字段对象获取字段的类型
          }
   
      }
  }

通过字节码对象获取类的成员方法

• /**本类用来测试反射*/
  public class TestReflect {
      //5.通过单元测试方法，获取Student类中的成员方法
      @Test
      public void getFunction() {
          //1.获取Student类对应的字节码对象
          Class<?> clazz = Class.forName("com.review.Student");
          //2.通过Student类对应的字节码对象获取Student类中的成员方法们
          Method[] ms = clazz.getMethods();
          //3.通过高效for循环遍历数组，拿到每一个方法对象
          for (Method m : ms) {
              System.out.println(m);//直接打印遍历到的方法对象
              System.out.println(m.getName());//通过方法对象获取方法名
              Class<?>[] pt = m.getParameterTypes();//通过方法对象获取方法所有参数的数组
              System.out.println(Arrays.toString(pt));//打印方法参数的数组
          }
   
      }
  }

通过字节码对象获取类的构造方法

• /**本类用来测试反射*/
  public class TestReflect {
      //6.通过单元测试方法，获取Student类中的构造方法
      @Test
      public void getCons() {
          //1.获取字节码对象
          Class<?> clazz = Class.forName("com.review.Student");
          //2.通过字节码对象获取目标类Student的构造方法们
          Constructor<?>[] cs = clazz.getConstructors();
          //3.通过高效for循环遍历数组
          for(Constructor c : cs){
              System.out.println(c.getName());//打印本轮遍历到的构造方法的名字
              Class[] pt = c.getParameterTypes();//通过本轮遍历到的构造函数对象获取构造函数的参数类型
              System.out.println(Arrays.toString(pt));//打印参数类型
          }
      }
  }

创建对象

• /**本类用来测试反射*/
  public class TestReflect {
  //7.通过单元测试方法，创建Student目标类的对象
      @Test
      public void getObject() throws Exception {
          //1.获取字节码对象
          Class<?> clazz = Class.forName("com.review.Student");
          
          //2.通过反射技术创建目标类的对象,注意抛出异常
          /*反射创建对象方案1：
              使用 目标类 的 无参构造 创建对象
          */
          Object o = clazz.newInstance();
          System.out.println(o);//这一步已经获取到了对象Student{name='null', age=0}
   
          /*反射创建对象方案2：
              使用 目标类 的 全参构造 创建对象
          * 思路：
          * 1.先获取指定的构造函数对象,注意需要指定构造函数的参数，传入的是.class字节码对象
          * 2.通过刚刚获取到的构造函数对象创建Student目标类的对象，并且给对象的属性赋值
          * */
   
          //3.获取目标类中指定的全参构造
          Constructor<?> c = clazz.getConstructor(String.class, int.class);
          //System.out.println(c);
   
          //4.通过获取到的构造函数：创建对象 + 给对象的属性赋值
          Object o2 = c.newInstance("赵六", 6);
          System.out.println(o2);
      }
  }