Java动态性之反射机制（reflection）

说到反射机制，第一次接触的人可能会比较懵，反射?什么反射？怎么反射？反射是干嘛的？下面我将在这篇文章中讲讲Java的反射机制

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不过在这之前，还有一个问题需要解决，标题名中的动态性，说起动态性，我先介绍介绍动态语言和静态语言

静态语言

　　静态语言是在编译时变量的数据类型即可确定的语言，多数静态类型语言要求在使用变量之前必须声明数据类型。 例如：C++、Java、Delphi、C#等。

动态语言

　　动态语言是在运行时确定数据类型的语言。变量使用之前不需要类型声明，通常变量的类型是被赋值的那个值的类型。 例如PHP/ASP/Ruby/Python/Perl/ABAP/SQL/JavaScript/Unix Shell等等。并且动态语言，是指程序在运行时可以改变其结构：新的函数可以引进，已有的函数可以被删除等结构上的变化。

　　这时可能你就会有疑问了，既然Java属于静态语言，又怎么会有动态性?其一就是Java存在与动态性相关的机制：反射机制。Java通过反射机制，可以在程序运行时加载，探知和使用编译期间完全未知的类，并且可以生成相关类对象实例，从而可以调用其方法或则改变某个属性值。所以JAVA也可以算得上是一个半动态的语言。

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下面来讲讲反射机制

　　反射机制概念
　　　　在Java中的反射机制是指在运行状态中，对于任意一个类都能够知道这个类所有的属性和方法；并且对于任意一个对象，都能够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称为Java语言的反射机制。

　 反射的原理在于Class对象

　　　　看一看程序加载的过程

从图中大概可以看出反射是干什么用的了，那接下来就讲讲有关反射的其他方面

　　反射的API

　　　　反射API用来生成JVM中的类、接口或则对象的信息。
　　　　- Class类：反射的核心类，可以获取类的属性，方法等信息。
　　　　- Field类：Java.lang.reflec包中的类，表示类的成员变量，可以用来获取和设置类之中的属性值。
　　　　- Method类： Java.lang.reflec包中的类，表示类的方法，它可以用来获取类中的方法信息或者执行方法。
　　　　- Constructor类： Java.lang.reflec包中的类，表示类的构造方法。

 

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下面就来讲讲怎么使用反射了　　

1.步骤

• 获取想要操作的类的Class对象
• 调用Class类中的方法
• 使用反射API来操作这些信息

 2.获取Class对象的方法

//假设我们有一个Student类
方法一、(推荐)
    Class clas = Class.forName("first.Student");//“”里写的是类的全路径

方法二、
    Student stu = new Student();
    Class clas = stu.getClass();

方法三、
    Class clas = Student.Class;
            

可以试试用两个不同的方法获取clas1和clas2，然后System.ou.println(clas1==clas2)看看会输出什么，原因在图上

3.获取构造方法、字段、main方法并调用

Student.java

public class Student {
    public String name;
    protected int age;
    char sex;
    private String phoneNum;
    
    public static void main(String[] args) {

        System.out.println("main方法执行了。。。");

    }
    //---------------构造方法-------------------
    Student(String str) {
        System.out.println("(默认)的构造方法 s = " + str);
    }

    // 无参构造方法
    public Student() {
        System.out.println("调用了公有、无参构造方法执行了。。。");
    }

    // 有一个参数的构造方法
    public Student(char name) {

        System.out.println("姓名：" + name);
    }

    // 有多个参数的构造方法
    public Student(String name, int age) {
        this.name=name;this.age=age;
        System.out.println("姓名：" + name + "年龄：" + age);// 这的执行效率有问题，以后解决。
    }

    // 受保护的构造方法
    protected Student(boolean n) {
        System.out.println("受保护的构造方法 n = " + n);
    }

    // 私有构造方法
    private Student(int age) {
        System.out.println("私有的构造方法   年龄：" + age);
    }
    
    public String toString() {
        return "Student [name=" + name + ", age=" + age + ", sex=" + sex
                + ", phoneNum=" + phoneNum + "]";
    }
}

Constructors.java（构造方法）

package first;

import java.lang.reflect.Constructor;

public class Constructors {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        Class clas=Class.forName("first.Student");
        
        System.out.println("所有公有构造方法");
        Constructor[] conArry=clas.getConstructors();
        for(int i=0;i<conArry.length;i++) {
            System.out.println(conArry[i]);
        }
        
        System.out.println("所有的构造方法");
        conArry=clas.getDeclaredConstructors();
        for(int i=0;i<conArry.length;i++) {
            System.out.println(conArry[i]);
        }
        
        System.out.println("获取公有无参的构造方法");
        Constructor con=clas.getConstructor(null);
        System.out.println("con="+con);
        Object obj=con.newInstance();
        
        System.out.println("获取私有构造方法，并调用");
        con=clas.getDeclaredConstructor(char.class);
        System.out.println(con);
        //con.setAccessible(true);//暴力访问，针对private方法和字段时使用
        obj=con.newInstance('a');//创建对象
    }
}

输出

所有公有构造方法
public first.Student(char)
public first.Student()
public first.Student(java.lang.String,int)
所有的构造方法
protected first.Student(boolean)
private first.Student(int)
public first.Student(char)
public first.Student()
first.Student(java.lang.String)
public first.Student(java.lang.String,int)
获取公有无参的构造方法
con=public first.Student()
调用了公有、无参构造方法执行了。。。
获取私有构造方法，并调用
public first.Student(char)
姓名：a

Fields.java（字段）

package first;

import java.lang.reflect.Field;

public class Fields {

    public static void main(String[] args)throws Exception {
        // TODO Auto-generated method stub
        Class StuClass=Class.forName("first.Student");
        
        System.out.println("获取所有公有的字段");
        Field[] fieldArry=StuClass.getFields();
        for(Field f:fieldArry) {
            System.out.println(f);
        }
        System.out.println("获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)");
        fieldArry=StuClass.getDeclaredFields();
        for(Field f:fieldArry) {
            System.out.println(f);
        }
        System.out.println("获取公有字段并调用");
        Field f = StuClass.getField("name");
        System.out.println(f);
        Object obj=StuClass.getConstructor().newInstance();
        StuClass.getConstructor(String.class,int.class).newInstance("a",10);
        f.set(obj, "b");
        Student stu=(Student)obj;
        System.out.println(stu.name);
        
        System.out.println("获取私有字段并调用");
        f = StuClass.getDeclaredField("phoneNum");
        System.out.println(f);
        f.setAccessible(true);//暴力反射，解除私有限定
        f.set(obj, "18888889999");
        System.out.println("验证电话：" + stu);
    }
    

}

输出

获取所有公有的字段
public java.lang.String first.Student.name
获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)
public java.lang.String first.Student.name
protected int first.Student.age
char first.Student.sex
private java.lang.String first.Student.phoneNum
获取公有字段并调用
public java.lang.String first.Student.name
调用了公有、无参构造方法执行了。。。
姓名：a年龄：10
b
获取私有字段并调用
private java.lang.String first.Student.phoneNum
验证电话：Student [name=b, age=0, sex=

Main.java

package first;

import java.lang.reflect.Method;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 1、获取Student对象的字节码
            Class clazz = Class.forName("first.Student");

            // 2、获取main方法

            Method methodMain = clazz.getMethod("main", String[].class);// 第一个参数：方法名称，第二个参数：方法形参的类型，

            // 3、调用main方法
            // methodMain.invoke(null, new String[]{"a","b","c"});
            // 第一个参数，对象类型，因为方法是static静态的，所以为null可以，第二个参数是String数组
            // 这里拆的时候将 new String[]{"a","b","c"} 拆成3个对象。。。所以需要将它强转。
            methodMain.invoke(null, (Object) new String[] {});// 方式一
            // methodMain.invoke(null, new Object[]{new String[]{"a","b","c"}});//方式二
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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未完待续。。。。。

 

 

参考文章：

https://blog.csdn.net/sinat_38259539/article/details/71799078