Java 反射

Java 反射

什么是反射

Java的反射机制是指在程序的运行状态中，可以构造任意一个类的对象，可以了解任意一个对象所属的类，可以了解任意一个类的成员变量和方法，可以调用任意一个对象的属性和方法。这种动态获取程序信息以及动态调用对象的功能称为Java语言的反射机制。反射被视为动态语言的关键。

反射的用途

在运行时判断任意一个对象所属的类
在运行时构造任意一个类的对象
在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
在运行时调用任意一个对象的方法
生成动态代理。

如何使用

对于一个字节码文件.class，虽然表面上我们对该字节码文件一无所知，但该文件本身却记录了许多信息。Java在将.class字节码文件载入时，JVM将产生一个java.lang.Class对象代表该.class字节码文件，从该Class对象中可以获得类的许多基本信息，这就是反射机制。所以要想完成反射操作，就必须首先认识Class类。

获得反射对象

• getClass()

调用实体类的getClass()方法

ClassDemo1 classDemo1 = new ClassDemo1();
Class bClass=classDemo1.getClass();

其实这个方法是Objects的方法，每个类都有，而且是final修饰的，所以无法重写。

public final native Class<?> getClass();

• class
  直接类名.class

  Class aClass=ClassDemo1.class;
  

Class.forName()
使用类所在的全限定类名进行查找，这里会抛出一个ClassNotFoundException

Class cClass=Class.forName("com.atguigu.course03pro.ClassDemo1");

请问不同方式的到Class对象有什么区别?

System.out.println(aClass.equals(bClass) && bClass.equals(cClass));
结果true

每个类的反射对象只有一个，我们无论用哪种方法得到的Class对象都是同一个对象。

反射相关的类
反射对象是记录了一个类的信息，我们一个类有哪些信息呢？对应的Class的操作有哪些呢？

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方法	用途
Class类	代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口
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

反射常见的方法
获得类相关的方法

方法	用途
asSubclass(Class clazz)	把传递的类的对象转换成代表其子类的对象
Cast	把对象转换成代表类或是接口的对象
getClassLoader()	获得类的加载器
getClasses()	返回一个数组，数组中包含该类中所有公共类和接口类的对象
getDeclaredClasses()	返回一个数组，数组中包含该类中所有类和接口类的对象
forName(String className)	根据类名返回类的对象
getName()	获得类的完整路径名字
newInstance()	创建类的实例
getPackage()	获得类的包
getSimpleName()	获得类的名字
getSuperclass()	获得当前类继承的父类的名字
getInterfaces()	获得当前类实现的类或是接口

获得类中属性相关的方法

方法	用途
getField(String name)	获得某个公有的属性对象
getFields()	获得所有公有的属性对象
getDeclaredField(String name)	获得某个属性对象
getDeclaredFields()	获得所有属性对象

获得类中注解相关的方法

方法	用途
getAnnotation(Class annotationClass)	返回该类中与参数类型匹配的公有注解对象
getAnnotations()	返回该类所有的公有注解对象
getDeclaredAnnotation(Class annotationClass)	返回该类中与参数类型匹配的所有注解对象
getDeclaredAnnotations()	返回该类所有的注解对象

获得类中构造器相关的方法

方法	用途
getConstructor(Class…<?> parameterTypes)	获得该类中与参数类型匹配的公有构造方法
getConstructors()	获得该类的所有公有构造方法
getDeclaredConstructor(Class…<?> parameterTypes)	获得该类中与参数类型匹配的构造方法
getDeclaredConstructors()	获得该类所有构造方法

获得类中方法相关的方法

方法	用途
getMethod(String name, Class…<?> parameterTypes)	获得该类某个公有的方法
getMethods()	获得该类所有公有的方法
getDeclaredMethod(String name, Class…<?> parameterTypes)	获得该类某个方法
getDeclaredMethods()	获得该类所有方法

类中其他重要的方法

方法	用途
isAnnotation()	如果是注解类型则返回true
isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass)	如果是指定类型注解类型则返回true
isAnonymousClass()	如果是匿名类则返回true
isArray()	如果是一个数组类则返回true
isEnum()	如果是枚举类则返回true
isInstance(Object obj)	如果obj是该类的实例则返回true
isInterface()	如果是接口类则返回true
isLocalClass()	如果是局部类则返回true
isMemberClass()	如果是内部类则返回true

Field类

方法	用途
equals(Object obj)	属性与obj相等则返回true
get(Object obj)	获得obj中对应的属性值
set(Object obj, Object value)	设置obj中对应属性值

Method类

方法	用途
invoke(Object obj, Object… args)	传递object对象及参数调用该对象对应的方法

Constructor类

方法	用途
newInstance(Object… initargs)	根据传递的参数创建类的对象

总结

反射是获得一个类所有内容的重要特性，实际上我们的虚拟机就是通过反射的方式来获取类对象的。
反射的应用场景非常多，比如Jdk早期的Serializable接口，虽然没有内容，但是JVM加载一个类的时候如果发现这个类是继承了这些接口的，那么我就认为这个类是需要被序列化的。
而框架中应用到更多的是注解，如果通过一个类的反射对象获得的注解中包含某某注解，我们就开启某某功能的支持。比如@lombok

反射是一种在运行时动态地获取类的信息并操作其成员（字段、方法、构造函数等）的能力。通过反射，可以在不知道类的具体类型的情况下，通过类名获取类的实例，并调用类中的方法、访问和修改类的字段等。

Java 提供了反射 API 来实现这些功能，主要包括以下类和接口：

1. Class 类：表示类的运行时对象，可以通过该类获取类的信息。
2. Field 类：表示类的字段（成员变量），可以用于获取和设置字段的值。
3. Method 类：表示类的方法，可以用于调用方法。
4. Constructor 类：表示类的构造函数，可以用于创建类的实例。
5. Modifier 类：提供了一些静态方法，用于检查和修改成员的修饰符（如public、private、static等）。
6. Array 类：用于创建和操作数组。

使用反射的常见用法包括：

• 获取类的信息：可以使用 Class 类提供的方法来获取类的名称、父类、实现的接口、字段、方法等信息。
• 创建对象：可以通过 Class 类的 newInstance() 方法创建类的实例。
• 调用方法：可以使用 Method 类的 invoke() 方法调用类的方法，包括静态方法和实例方法。
• 访问和修改字段：可以使用 Field 类的 get() 和 set() 方法来获取和设置类的字段的值。
• 操作数组：可以使用 Array 类的静态方法来创建、获取和设置数组的元素。

下面是一个简单的示例，演示了如何使用反射获取类的信息并调用类的方法：

import java.lang.reflect.Method;public class ReflectionExample {public static void main(String[] args) throws Exception {// 获取类的运行时对象Class<?> clazz = MyClass.class;// 获取类的方法Method method = clazz.getMethod("sayHello");// 创建类的实例Object obj = clazz.newInstance();// 调用方法method.invoke(obj);}
}class MyClass {public void sayHello() {System.out.println("Hello, reflection!");}
}

上述示例中，我们通过反射获取了 MyClass 类的运行时对象，并通过该对象获取了 sayHello() 方法。然后，我们创建了 MyClass 的实例，并通过反射调用了 sayHello() 方法。

请注意，反射是一种强大而灵活的技术，但也可能带来性能问题和安全风险。在使用反射时，请确保理解其原理和潜在的影响，并仔细处理异常情况。

package com.test.demo24;import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;public class ReflectTest {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {String name="com.test.demo16.Book";// 获取类对象Class<?> clazz=Class.forName(name);// 创建类的实例//获取无参构造
//        Constructor<?> constructor=clazz.getConstructor();
//        Object object = constructor.newInstance();//获取有参构造Constructor<?> constructor = clazz.getConstructor(int.class,String.class,double.class,String.class);// 取消访问检查constructor.setAccessible(true);Object book=constructor.newInstance(1,"射雕",18,"人民出版社");System.out.println(book);}
}