Java反射机制

nCPUTEMH

反射是什么

官方定义:在运行时可以动态地获取类的信息,并操作类属性和方法的能力(不需要提前知道这个类的具体细节).简单来说,假设你有一个盒子,盒子里装满了玩具.正常的操作是:你已知盒子里是什么玩具,可以直接取出来.反射操作:闭着眼在盒子里摸索,通过形状,重量猜出是什么玩具

反射的作用

• 反射的核心作用:动态性.反射让程序在运行时动态操作类和对象,而不是在编译时写死代码.就像给程序装了一个”扫描仪”,可以实时监测未知的类结构
  

反射的基础实现:Class对象

Class对象简单来说就是类的”身份证”

• 对于每一个类来说比如(String,ArrayList),在JVM中都有一个对应的Class对象,这个Class对象记录了这个类的所有消息包括:类名,方法,字段,构造器等等
  
• 更加贴切的类比
  

  假设要组装一个电脑
  

  
  
  
  
  • 类:相当于电脑的设计图纸
    
  • 对象:根据图纸造出的实体电脑
    
  • Class对象:图纸的索引卡片(记录,图纸存放的位置,版本号,需要的零件信息)
    

  若你要查看图纸,不是直接对图纸进行操作,而是通过索引卡片(Class对象)找到图纸信息
  

  
  

获取Class对象的方法

类名.class

        //类名.class(最直接)        Class<String> stringClass = String.class;

• 明确知道要操作的类,编译时检查类是否存在
  

对象.getClass()

        //对象.getClass()        String str = "Hello World";        Class<?> strClass = str.getClass();

• 前提已经存在对象实例,只能获取对象实例类型的Class
  

Class.forName()

//Class.forName("完整类名")最灵活        Class<?> arrayListClass = Class.forName("java.lang.ArrayList");

• 动态加载类(根据配置),必须完成输入类型(包名+类名)
  

Class对象的主要作用

通过Class对象,我们可以”解剖一个类”

• 创建对象:即使不知道类名,也可以创建
  
• 查看类信息:包括类名,包名,父类信息,接口等等
  
• 获取所有方法和字段:甚至包括私有方法
  
• 调用方法:包括私有方法
  
• 动态操作字段值
  

Class对象获取构造函数方法

获取构造函数方法

• Constructor<?>[] getConstructors():获取所有public构造函数方法
  //获取类的所有public构造函数        Constructor<?>[] constructors = stuClass.getConstructors();
  
• Constructor<?>[] getDeclaredConstructors():获取所有的构造函数包括private
  //获取类所有的构造函数包括private        Constructor<?>[] declaredConstructors = stuClass.getDeclaredConstructors();
  
• Constructor<T> getConstructor(Class<?>... paramTypes):获取无参或有参构造函数的
  //获取无参构造函数public        Constructor<Student> classConstructor = stuClass.getConstructor();
  
• Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... paramTypes):获取任意访问权限的构造函数
          //获取有参构造函数private,需传入参数类型的Class对象        Constructor<Student> declaredConstructor = stuClass.getDeclaredConstructor(Integer.class);        declaredConstructor.setAccessible(true);//将访问权限置为true
  

通过构造函数创建对象的方法

• T newInstance(Object... args)
  
  
  
  • 使用构造函数创建实例:
    
          //无参构造函数创建对象        Constructor<Student> constructor = Student.class.getConstructor();        Student student = constructor.newInstance();        //有参构造函数创建对象        Constructor<Student> constructor1 = Student.class.getConstructor(String.class, Integer.class);        Student student1 = constructor1.newInstance("张三",18);
  

字段操作

• 获取字段
  
  
  
  • Field[] getFields():获取所有public字段,包括父类
            //获取所有public字段        Field[] fields = Student.class.getFields();
    
  • Field[] getDeclaredFields():获取本类所有字段,包括private
            //获取本类所有字段包括private字段        Field[] declaredFields = Student.class.getDeclaredFields();
    
  • Field getField(String name):获取指定名称的public字段
            //获取指定名称的public字段        Field name = Student.class.getField("name");
    
  • Field getDeclaredField(String name):获取任意访问权限的字段
            //获取任意访问权限的字段        Field age = Student.class.getDeclaredField("age");
    
  
  
• 操作字段值
  
  
  
  • Object get(Object obj):获取字段值
            Field age = Student.class.getDeclaredField("age");        age.setAccessible(true);                                 Integer num = (Integer) age.get(student);
    
  • void set(Object obj,Object value:修改字段值
            Student student = new Student();        Field nameField = Student.class.getDeclaredField("name");        nameField.setAccessible(true);//突破访问权限        nameField.set(student, "zhangsan");
    
  
  

方法操作

• 获取方法
  
  
  
  • Method[] getMethods():获取所有public方法
            //获取所有public方法包括父类        Method[] methods = Student.class.getMethods();
    
  • Method[] getDeclaredMethods():获取所有方法包括private
            //获取所有private方法        Method[] declaredMethods = Student.class.getDeclaredMethods();
    
  • Method[] getMethod(String name,Class<?>... paramTypes)获取指定参数的public方法
            //获取指定参数的public方法        Method setName = Student.class.getMethod("setName", String.class);        Method setAge = Student.class.getMethod("setAge", Integer.class);
    
  • Method[] getDeclaredMethod(String name,Class<?>... paramTypes)
            //获取任意访问权限的方法        Method getName = Student.class.getDeclaredMethod("getName");        getName.setAccessible(true);
    
  
  
• 调用方法
  
  
  
  • Object invoke(Object obj, Object... args):调用方法
            Student student = new Student();        Method getName = Student.class.getDeclaredMethod("getName");        String name = (String) getName.invoke(student);
    
  
  

案例理解

封装一个通用方法,支持传入各种的对象类型都可以实现对应方法

    /*     * @description:封装一个通用方法,支持传入各种的对象类型都可以实现对应方法     * @author: HYJ     * @date: 2025/2/17 10:25     * @param: [className, methodName]     * @return: void     **/    public static void invoke(String className, String methodName) {        try {            //获取Class对象            Class<?> clazz = Class.forName(className);            //获取构造器            Constructor<?> constructor = clazz.getConstructor();            //实例化对象            Object instance = constructor.newInstance();            //获取方法            Method method = clazz.getMethod(methodName);            //调用method的invoke执行方法            method.invoke(instance);        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }    }