详解JAVA 反射机制

什么是反射？

反射机制是在程序运行状态中，对于任意一个类，都能够获取这个类的所有属性和方法；
对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；
这种动态获取信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。

反射的作用

1.可以实现简单的反编译，获取类中的属性和方法等基本信息，.class—>java

2.通过反射机制获取类的属性、方法等

在使用eclipse时，通过对象引用.的方式，eclipse就会将这个对象中的所有属性和方法展示出来，这个就是利用的反射机制。其实反射应用最多的地方就是将来要学习的框架，例如spring、spring MVC、Mybatis、hibernate、Struts等等

反射的优点

提高程序的灵活性和扩展性。使用反射机制后，程序在创建对象的时候不用使用new关键字写死在程序中了，而是从配置文件中进行读取，这样可以提高程序的灵活性

反射的缺点

影响性能。使用反射时，代码量稍微多点，并且是要动态的将读取类，所以会影响性能。下面例子可能不太恰当，不过希望能够帮助你更好地了解，比如你要做汽车：

正常的方式是司机停车，你开门上车。
动态的方式就是司机不停车，只降低车速，然后你跑着开门上车。

破坏封装性。

Class对象

在类加载器将.class文件读取到内存中的时候，jvm会创建这个.class文件的对象，并且只创建一个存放到jvm的方法区内存中，在java.lang包下有个Class类，这个类就是.class文件的对象类型，任何类在被使用时，都会创建这个类的Class对象。除此之外，在java.lang.reflect包下面的类也跟反射有关。
创建一个Person类：

package com.sutaoyu.reflect;

public class Person {
  private String name;
  public Person() {
    System.out.println("Person类的构造方法");
  }
  
  public Person(String name) {
    this.name = name;
  }
  
  public void sing() {
    System.out.println("唱歌");
  }
  
  public void setName(String name) {
    this.name = name;
  }
  
  public String getName() {
    return name;
  }
}

获取这个Person类的Class对象有三种方式：

//第一种方式：
//c1引用的对象代表整个Person类
Class c1 = Class.forName("com.monkey1024.reflect.Person");

//第二种方式：
//java中每个类型都有 class 属性.
Class c2 = Person.class;

//第三种方式：
//java语言中任何一个java对象都有getClass 方法
Person p = new Person();
Class c3 = e.getClass(); 

//因为Person这个类在JVM中只有一个，所以c1,c2,c3的内存地址是相同的，指向堆中唯一的Class对象.
System.out.println(c1==c2); //true
System.out.println(c2==c3); //true

使用反射将.class文件读取到内存中

将上面的Person.java文件删除，留下Person.class文件。

使用反射将Person.class文件读取到内存中

package com.sutaoyu.reflect;

public class RefectTest02 {
  public static void main(String[] args) {
    try {
      //读取时需要加上类的包名
      Class clazz = Class.forName("com.sutaoyu.reflect.Person");
      Object o = clazz.newInstance();
      System.out.println(o);
    }catch(ClassNotFoundException e) {
      e.printStackTrace();
    }catch(InstantiationException e) {
      e.printStackTrace();
    }catch(IllegalAccessException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

使用反射获取类中的属性

下面程序在获取类中的属性之后，将.class文件中的属性反编译并打印出来了。

package com.sutaoyu.reflect;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Modifier;

public class ReflectTest04 {
  public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
    Class c = Class.forName("java.lang.Integer");
    //获取类中所有的属性
    Field[] field = c.getDeclaredFields();
    
     //使用反射反编译
    StringBuilder sb = new StringBuilder(200);
    sb.append(Modifier.toString(c.getModifiers()) + " class "+c.getSimpleName() + "{\n");
    //访问权限修饰符
    String s = Modifier.toString(f.getModifiers());
    if(!"".equals(s)) {
      sb.append(Modifier.toString(f.getModifiers()) + ""); 
    }
    
    //属性的类型名称
    Class type = f.getType();
    sb.append(f.getName() + ";\n");
    
    //属性的名字
    sb.append("}");
    
    System.out.println(sb.toString());
    
  }
}

使用反射获取类中指定的属性并赋值

package com.sutaoyu.reflect;

import java.lang.reflect.Field;

/**
 * 使用反射获取类中指定的属性，并且为其赋值
 *
 */
public class ReflectTest05 {

  public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException {
    Class c = Class.forName("com.monkey1024.reflect.User");
    /*//获取指定属性的Field对象
    Field f = c.getDeclaredField("name");
    //创建对象
    Object o = c.newInstance();

    //给o对象上的name属性赋值为张三
    f.set(o, "张三");
    //获取o对象上的name属性的值
    System.out.println(f.get(o));*/

    Field f = c.getDeclaredField("age");
    Object o = c.newInstance();
    //从外部打破封装性
    f.setAccessible(true);
    f.set(o, 20);
    System.out.println(f.get(o));
  }

}

使用反射获取类中的方法

下面程序将.class文件中的方法反编译并打印出来了

User类：

package com.sutaoyu.reflect;

import java.util.Date;

public class User {

  private int age;
  public String name;
  protected Date birthday;
  boolean sex;

  public void m1(){

  }

  public static void m2(){

  }

  private String m3(){
    return "";
  }

  public void m4(int i, String s){

  }

  public String m5(String s, int i){
    return s + " , " + i;
  }
}

测试类：

package com.sutaoyu.reflect;

import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;

/**
 * 使用反射获取类中的方法
 *
 */
public class ReflectTest06 {

  public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
    //Class c = Class.forName("com.monkey1024.reflect.User");
    Class c = Class.forName("java.lang.Object");
    //获取类中所有方法
    Method[] method = c.getDeclaredMethods();
    /*for(Method m : method){
      //方法修饰符
      System.out.println(Modifier.toString(m.getModifiers()));
      //方法的返回值类型
      Class type = m.getReturnType();
      System.out.println(type.getSimpleName());
      //方法名
      System.out.println(m.getName());
      //方法参数
      Class[] param = m.getParameterTypes();
      for(Class p : param){
        System.out.println(p.getSimpleName());
      }
    }*/

    //反编译将User类中的方法打印
    StringBuilder sb = new StringBuilder(200);
    sb.append(Modifier.toString(c.getModifiers()) + " class " + c.getSimpleName() + "{\n");
    for(Method m : method){
      sb.append("\t");
      //方法的修饰符
      sb.append(Modifier.toString(m.getModifiers()) + " ");
      //方法的返回值类型
      Class type = m.getReturnType();
      sb.append(type.getSimpleName() + " ");
      //方法名
      sb.append(m.getName() + " ");

      //方法参数
      sb.append("(");
      Class[] param = m.getParameterTypes();
      for(int i=0; i<param.length; i++){
        if(i == param.length-1){
          sb.append(param[i].getSimpleName());
        }else{
          sb.append(param[i].getSimpleName());
          sb.append(" ,");
        }
      }
      sb.append(")");
      sb.append("{}\n");

    }
    sb.append("}");

    System.out.println(sb.toString());
  }

}

使用反射调用类中的方法

package com.sutaoyu.reflect;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * 使用反射调用类中的方法
 *
 */
public class ReflectTest07 {

  public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {
    Class c = Class.forName("com.monkey1024.reflect.User");
    //获取方法
    Method method = c.getDeclaredMethod("m5", String.class, int.class);
    //创建对象
    Object o = c.newInstance();
    Object result = method.invoke(o, "admin", 10);
    System.out.println(result);
  }

}

使用反射获取构造方法

package com.sutaoyu.reflect;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Modifier;

/**
 * 使用反射获取类中的构造方法
 *
 */
public class ReflectTest08 {

  public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
    Class c = Class.forName("java.lang.StringBuffer");
    //获取类中所有的构造方法
    Constructor[] con = c.getDeclaredConstructors();
    for(Constructor co : con){
      //获取修饰符
      System.out.println(Modifier.toString(co.getModifiers()));

      //获取方法名
      System.out.println(co.getName());

      //获取方法参数
      Class[] type = co.getParameterTypes();
      for(Class t : type){
        System.out.println(t.getSimpleName());
      }
    }
  }

}

使用反射获取父类和父接口

package com.monkey1024.reflect;

/**
 * 使用反射获取父类和父接口
 *
 */
public class ReflectTest09 {

  public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
    Class c = Class.forName("java.lang.StringBuffer");
    //获取父类
    Class sup = c.getSuperclass();
    System.out.println(sup.getName());

    //获取父接口
    Class[] inter = c.getInterfaces();
    for(Class i : inter){
      System.out.println(i.getName());
    }
  }

}

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