Java中反射reflect的基礎(chǔ)知識(shí)講解

更新時(shí)間：2023年10月19日 10:36:05 作者：發(fā)光吖

這篇文章主要介紹了Java中反射reflect的基礎(chǔ)知識(shí)講解,Java中的反射,它算是Java當(dāng)中非常底層的一個(gè)技術(shù),平時(shí)我們我們用得不多,實(shí)際上它也的確非常復(fù)雜同時(shí)也難以理解,但是涉及到底層的東西Java都給我們封裝好了,我們直接拿來(lái)調(diào)用即可,需要的朋友可以參考下

前言

Java中的反射，它算是Java當(dāng)中非常底層的一個(gè)技術(shù)。平時(shí)我們我們用得不多，實(shí)際上它也的確非常復(fù)雜同時(shí)也難以理解，但是涉及到底層的東西Java都給我們封裝好了，我們直接拿來(lái)調(diào)用即可，所以我們操作起來(lái)就很簡(jiǎn)單，這也是Java封裝性的一個(gè)體現(xiàn)。

理解反射

反射是java中提供的一種機(jī)制，它允許我們?cè)诔绦蜻\(yùn)行的時(shí)候，動(dòng)態(tài)獲取一個(gè)類(lèi)中的基本信息，并且可以調(diào)用類(lèi)中的屬性、方法、構(gòu)造器。

我們以往遵循的都是面向?qū)ο蟮木幊趟枷?，現(xiàn)實(shí)生活中，先存在了很多對(duì)象，它們有相同的特征，相同的行為，我們就把它們歸為一類(lèi)，從一類(lèi)對(duì)象中抽取出來(lái)的公有的特征行為以及抽象描述，用來(lái)描述一組對(duì)象，我們就把這一組對(duì)象抽象成一個(gè)類(lèi)。在程序中，我們是先定義好一個(gè)類(lèi)，進(jìn)而去new出一個(gè)該類(lèi)的對(duì)象。

而反射卻不同，它是對(duì)于Java中對(duì)于類(lèi)型的抽象，是對(duì)8種基本類(lèi)型以及3種引用類(lèi)型（類(lèi)、接口、數(shù)組）的抽象?；绢?lèi)型的反射我們很少討論，這里我們主要討論類(lèi)的反射，它是最基礎(chǔ)最核心的。

反射機(jī)制可以認(rèn)為是用來(lái)描述一組類(lèi)的。

Java中的反射大致可以分為幾個(gè)大的模塊：

Class 用來(lái)描述類(lèi)本身
Package 用來(lái)描述類(lèi)所屬的包
Field 用來(lái)描述類(lèi)中的屬性
Method 用來(lái)描述類(lèi)中的方法
Constructor 用來(lái)描述類(lèi)中的構(gòu)造方法
Annotation 用來(lái)描述類(lèi)中的注解（暫不討論）

Java中反射的入口：（Class）

它是java.lang包下的一個(gè)類(lèi)，不需要導(dǎo)入即可使用，之所以說(shuō)它是反射的入口，是因?yàn)槲覀兯械姆瓷洳僮鳎ò▽?duì)屬性、方法、構(gòu)造方法、注解）的全部操作，都是基于類(lèi)來(lái)完成的。我們可以認(rèn)為類(lèi)包含了屬性、方法、構(gòu)造方法、注解等，但是Java中為它們單獨(dú)定義了類(lèi)（這些類(lèi)都在java.lang.reflect包下），以此更好地描述這些類(lèi)成員。

如何獲取Class（3種方式）：

Class.forName(“類(lèi)的全限定名”);

這種方式最靈活，但缺點(diǎn)是需要處理一個(gè)編譯時(shí)異常ClassNotFoundException，并且它不適用于數(shù)組的Class以及基本類(lèi)型的Class獲取

類(lèi)名.class

這種方式最通用，它可以獲取到任何類(lèi)型（包括基本類(lèi)型）的Class

對(duì)象.getClass()

這種方式依賴于對(duì)象，所以它不適用于接口和抽象類(lèi)的Class獲取

Class中的常用方法

int modifiers = getModifiers() 獲取類(lèi)的修飾符(權(quán)限特征)

每一個(gè)修飾符，用一個(gè)整數(shù)來(lái)進(jìn)行表示，它們的數(shù)值剛好是二進(jìn)制中每一位上所代表的數(shù)字，這樣的好處是多個(gè)修飾符的數(shù)字進(jìn)行累加后的結(jié)果可以反推出所有的修飾符。它是通過(guò)按位與然后判斷結(jié)果是否為0來(lái)做到的，例如：

    public static boolean isPrivate(int mod) {
        return (mod & PRIVATE) != 0;
    }

PRIVATE是java.lang.reflect.Modifier類(lèi)中定義的int類(lèi)型的靜態(tài)常量，它的值為2，而PUBLIC的值為1，如果getModifiers()方法算出的修飾符數(shù)字為3（代表它是PUBLIC+PRIVATE修飾的），通過(guò)按位與，0011&0010得到的結(jié)果是0010，結(jié)果不為0，說(shuō)明它是包含了PRIVATE修飾符的。

Modifier修飾符數(shù)值參照表：

修飾符	數(shù)值
public	1
private	2
protected	4
static	8
final	16
synchronized	32
volatile	64
transient	128
native	256
interface	512
abstract	1024
strictfp	2048

String name = getName();獲取類(lèi)的全限定名
String simpleName = getSimpleName();獲取類(lèi)的簡(jiǎn)單名
String packageName = getPackage();獲取包
Class sclazz = getSuperClass();獲取超類(lèi)(父類(lèi))
Class[] classes = getInterface();獲取該類(lèi)實(shí)現(xiàn)的所有接口
Object obj = newInstance();默認(rèn)調(diào)用無(wú)參數(shù)構(gòu)造方法創(chuàng)建對(duì)象
Field f = getField(“屬性名”); Field[] fs = getFields(); 如上的兩個(gè)方法只能獲取公有的屬性但是包含繼承過(guò)來(lái)的父類(lèi)屬性
getDeclaredField(“屬性”); Field[] fs = getDeclaredFields(); 如上的兩個(gè)方法能獲取公有的和私有的屬性但是只能獲取本類(lèi)中的屬性
boolean = c2.isAssignableFrom(c1) 判斷c2代表的類(lèi)型是不是c1代表的類(lèi)型的父類(lèi)型
Class[] = getClasses(); 獲取類(lèi)中的內(nèi)部類(lèi)

利用Java反射，修改字符串的值

早期學(xué)習(xí)String的時(shí)候，我們說(shuō)字符串是不可變的，它的底層是私有的final修飾的字符數(shù)組：

private final char value[];

字符串的不可變特性體現(xiàn)在長(zhǎng)度和內(nèi)容上：

長(zhǎng)度：是一個(gè)final修飾的字符數(shù)組，數(shù)組本身長(zhǎng)度不可改變，final修飾以后，它的引用不可以再指向新的對(duì)象。
內(nèi)容：它是String類(lèi)中的私有成員屬性，外部不可以訪問(wèn)到，同時(shí)它并沒(méi)有提供共有的直接操作value[]數(shù)組的方法，所以我們?cè)赟tring類(lèi)的外部，無(wú)法修改一個(gè)字符串的字面值。

但是學(xué)了反射以后，反射可以屏蔽掉private的作用，類(lèi)中的所有屬性，我們都可以操作，雖然它是final修飾的，但我們可以修改value數(shù)組中存放的元素。

雖然修改私有屬性是強(qiáng)烈不推薦的，但反射確確實(shí)實(shí)可以做到：

import java.lang.reflect.Field;

public class ChangeStringValue {
	public static void main(String[] args) {
		String str = "hello";
		Class<?> clazz = String.class;
		try {
			Field field = clazz.getDeclaredField("value");
			field.setAccessible(true);
			//獲取str對(duì)象中的value數(shù)組
			char[] value = (char[])field.get(str);
			value[0] = 'w';
			value[1] = 'o';
			value[2] = 'r';
			value[3] = 'l';
			value[4] = 'd';
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println(str);//world
	}
}

課后練習(xí)

1.通過(guò)反射的方式實(shí)現(xiàn)

class User{
	protected int id;//id號(hào)
	public String name; //用戶名
	private String password;//密碼
    boolean checkName(String name){//實(shí)現(xiàn)代碼}
    public User getName(String name){//實(shí)現(xiàn)代碼}
    public void doSomething(){//實(shí)現(xiàn)代碼}
    public void doSomething(String name,String password){//實(shí)現(xiàn)代碼}
    public void doSomething(int id,String name,String password){//實(shí)現(xiàn)代碼}
  }

a)查詢?cè)揢ser對(duì)象包含哪些屬性，屬性的名字，訪問(wèn)修飾符等信息。修改某個(gè)屬性的值，獲取某個(gè)屬性的值。

class User {
	protected int id;// id號(hào)
	public String name; // 用戶名
	private String password;// 密碼

	boolean checkName(String name) {// 實(shí)現(xiàn)代碼
		if("tom".equals(name) || "admin".equals(name))
			return true;
		else
			return false;
	}

	public String getName() {// 實(shí)現(xiàn)代碼
		return name;
	}
	public String toString() {
		return "id="+id+",name="+name+",password="+password;
	}

	public void doSomething() {// 實(shí)現(xiàn)代碼
		System.out.println("hello world");
	}

	public void doSomething(String name, String password) {// 實(shí)現(xiàn)代碼
		System.out.println("name="+name+",password="+password);
	}

	public void doSomething(int id, String name, String password) {// 實(shí)現(xiàn)代碼
		System.out.println("id="+id+",name="+name+",password="+password);
	}
}

public class Test1 {
	public static void main(String[] args) {
		String className = "com.briup.day17.que01.User";
		int id = 0;
		User u = null;
		try {
			Class c = Class.forName(className);
			u = (User)c.newInstance();
			Field[] fields = c.getDeclaredFields();
			for(Field f:fields) {
				int mod = f.getModifiers();
				String modifiers = Modifier.toString(mod);
				System.out.println(modifiers);
				if(Modifier.isPrivate(mod)) {
					//如果是私有屬性，把它的訪問(wèn)權(quán)限設(shè)置為true
					f.setAccessible(true);
				}
				String fieldName = f.getName();
				System.out.println(fieldName);
				//給屬性賦值
				Class<?> fieldType = f.getType();
				if(fieldType == int.class) {
					//說(shuō)明它是id
					f.set(u, ++id);
				}else if(fieldType == String.class){
					if("name".equals(fieldName)) {
						f.set(u, "tom"+id);
					}else if("password".equals(fieldName)) {
						f.set(u, "123"+id);
					}
				}
			}
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("==賦值以后的User對(duì)象==");
		System.out.println(u);
	}
}

b)查詢?cè)揢ser對(duì)象包含哪些方法，方法的名字，訪問(wèn)修飾符,返回值，參數(shù)等信息。通過(guò)反射調(diào)用某個(gè)方法。

public class Test2 {
	public static void main(String[] args) {
		//只調(diào)用了它的無(wú)參方法
		String className = "com.briup.day17.que01.User";
		User u = null;
		try {
			Class<?> c = Class.forName(className);
			u = (User)c.newInstance();
			Method[] methods = c.getDeclaredMethods();
			for(Method m:methods) {
				int mod = m.getModifiers();
				String modifiers = Modifier.toString(mod);
				System.out.println(modifiers);
				if(Modifier.isPrivate(mod)) {
					m.setAccessible(true);
				}
				Class<?> mreturnType = m.getReturnType();
				System.out.println(mreturnType.getSimpleName());
				String mName = m.getName();
				System.out.println(mName);
				Parameter[] parameters = m.getParameters();
				System.out.println(Arrays.toString(parameters));
				Object obj = null;
				if(parameters.length == 0) {
					//說(shuō)明它是無(wú)參的
					if(Modifier.isStatic(mod)) {
						//靜態(tài)的
						obj = m.invoke(null);
					}else {
						obj = m.invoke(u);
					}
					System.out.println("無(wú)參方法"+mName+"執(zhí)行后的結(jié)果"+obj);
				}
			}
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

2.定義一個(gè)person類(lèi)，包含name,age屬性，提供無(wú)參，全參構(gòu)造器，get/set方法，toString方法使用反射的方式創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例，調(diào)用構(gòu)造器初始化name,age,使用反射的方式調(diào)用setName方法對(duì)名稱(chēng)進(jìn)行賦值，不使用setAge方法直接使用反射方式對(duì)age賦值

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

public class TestMain {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		String initName = "tom";
		Integer initAge = 18;
		String reName = "小張";
		Integer reAge = 12;
		String className = "com.briup.day17.que02.Person";
		Class<?> c = Class.forName(className);
		Class<?>[] parameterTypes = {String.class,Integer.class};
		Constructor<?> constructor = c.getConstructor(parameterTypes);
		Object[] initargs = {initName,initAge};
		Person p = (Person)constructor.newInstance(initargs);
		System.out.println("初始化后"+p);
		//使用反射的方式調(diào)用setName方法對(duì)名稱(chēng)進(jìn)行賦值
		Method m = c.getDeclaredMethod("setName", String.class);
		m.invoke(p, reName);
		Field f = c.getDeclaredField("age");
		f.setAccessible(true);
		f.set(p, reAge);
		System.out.println("改值以后"+p);
	}
}

3.選做題

已有map<String，String> map = new HashMap<>();

map.put(“student”,“學(xué)生類(lèi)的全路徑名”)；

map.put(“teacher”,“老師類(lèi)的全路徑名”);

初始化一個(gè)對(duì)象池(可選用map<String name,Object o>

? 池子：存儲(chǔ)容器。

? 根據(jù)map中的鍵創(chuàng)建對(duì)象，并放入池子中。

創(chuàng)建一個(gè)方法可根據(jù)String name 通過(guò)反射創(chuàng)建對(duì)象。

創(chuàng)建一個(gè)方法可根據(jù)名字從池子中取出對(duì)象。

測(cè)試：

ObjectPool pool= new ObjectPool();
pool.initPool();
System.out.println(pool.getObject("student"));
System.out.println(pool.getObject("teacher"));

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.util.Enumeration;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Properties;

public class ObjectPool {
	private static Map<String, Object> objPool = new HashMap<>();

	public void initPool() {
		Properties prop = new Properties();
		prop.setProperty("student", "com.briup.day17.que03.Student");
		prop.setProperty("teacher", "com.briup.day17.que03.Teacher");
		FileWriter fw;
		try {
			fw = new FileWriter("./src/com/briup/day17/que03/msg.properties");
			prop.store(fw, "this is some Class msg");
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			try {
				if(fw != null)
					fw.close();
			} catch (IOException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		Enumeration<?> enumeration = prop.propertyNames();
		while (enumeration.hasMoreElements()) {
			String key = (String) enumeration.nextElement();
			String value = prop.getProperty(key);
			objPool.put(key, createObj(value));
		}
	}

	// 創(chuàng)建一個(gè)方法 可根據(jù)String name 通過(guò)反射創(chuàng)建對(duì)象。
	public Object createObj(String className) {
		Class<?> c;
		Object obj = null;
		try {
			c = Class.forName(className);
			Constructor<?> constructor = c.getDeclaredConstructor();
			obj = constructor.newInstance();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return obj;
	}

	// 創(chuàng)建一個(gè)方法 可根據(jù)名字從池子中取出對(duì)象。
	public Object getObject(String name) {
		return objPool.get(name);
	}
}

public class TestMain {
	public static void main(String[] args) {
		ObjectPool pool= new ObjectPool();
		pool.initPool();
		System.out.println(pool.getObject("student"));
		System.out.println(pool.getObject("teacher"));
	}
}

到此這篇關(guān)于Java中反射reflect的基礎(chǔ)知識(shí)講解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java反射reflect內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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