反射:框架设计的灵魂

  框架:是一个可以供我们使用的半成品软件。可以在框架的基础上进行软件开发,简化编码。

  反射:将类的各个组成部分封装为其他对象,这就是反射机制。

    好处

      1. 可以在程序运行过程中,操作这些对象。

      2. 可以解耦,提供程序的可扩展性。

  Java代码的三个阶段:

java 反射和类加载 java反射class.forname_System

 

反射其实就是获取一个类的 Class对象。

一、获取 Class对象 的方式

  1、使用 Class.forName("全类名"):将字节码文件加载进内存,返回 class 对象

    多用于配置文件,将类名定义在配置文件中,读取文件,加载类。

  2、类名.class :通过类名的属性 class 获取

    多用于参数的传递

  3、对象.getClass():getClass() 方法在 Object 类中定义了

    多用于对象的获取字节码的方法

注意:同一字节码文件(*.class)在一次程序运行过程中,只会被加载一次,不论通过哪一种方式获取的 Class 对象都是同一个。

  Demo:

1   //1.Class.forName("全类名")
 2   Class cls1 = Class.forName("cn.keshi.bean.Person");
 3 
 4   //2.类名.class
 5   Class cls2 = Person.class;
 6 
 7   //3.对象.getClass()
 8   Person p = new Person();
 9   Class cls3 = p.getClass();
10 
11   //== 比较三个对象
12   System.out.println(cls1 == cls2);   //true
13   System.out.println(cls1 == cls3);   //true

 

二、Class 对象功能

  通过上面的方式获取了 Class 对象,Class 对象包含 Java 类的各个组成部分,因此可以获取里面对应的方法。

  1、获取成员变量们

Field[] getFields(): 获取所有 public 修饰的成员变量
 Field getField(String name):根据字段名来获取 public 修饰的成员变量

 Field[] getDeclaredFields(): 获取所有的成员变量,不考虑修饰符
 Field getDeclaredField(String name):根据字段名获取成员变量,不考虑修饰符


    获取了对应的类的成员变量,可以进行的操作有:

void set(Object obj, Object value)  // 给成员变量设置值
get(Object obj)                     // 获取成员变量的值
setAccessible(true):暴力反射          // 忽略访问权限修饰符的安全检查


 Demo:

1 public static void main(String[] args) throws Exception {
 2       // 获取Person的Class对象
 3       Class personClass = Person.class;
 4       
 5       //1.Field[] getFields()获取所有public修饰的成员变量
 6       Field[] fields = personClass.getFields();
 7       for (Field field : fields) {
 8           System.out.println(field);
 9       }
10 
11       //2.Field getField(String name)
12       Field a = personClass.getField("a"); 
13       //获取成员变量a 的值
14       Person p = new Person();
15       Object value = a.get(p);
16       System.out.println(value);
17       //设置a的值
18       a.set(p,"张三");
19       System.out.println(p);
20 
21       //3.Field[] getDeclaredFields():获取所有的成员变量,不考虑修饰符
22       Field[] declaredFields = personClass.getDeclaredFields();
23       for (Field declaredField : declaredFields) {
24           System.out.println(declaredField);
25       }
26 
27       //4.Field getDeclaredField(String name)
28       Field d = personClass.getDeclaredField("d");
29       //忽略访问权限修饰符的安全检查;因为 变量d是用private修饰的,在类外面不支持对私有的变量进行更改,因此需要忽略修饰符
30       d.setAccessible(true);//暴力反射
31       Object value2 = d.get(p);
32       System.out.println(value2);
33       
34 }


 

  2、获取构造方法们

Constructor<?>[] getConstructors():获取所有的 public 的构造方法
 Constructor<T> getConstructor(类<?>... parameterTypes):根据构造方法参数的类型来获取构造方法

 Constructor<T> getDeclaredConstructor(类<?>... parameterTypes):
 Constructor<?>[] getDeclaredConstructors():


获取了对应的类的构造方法,可以进行的操作有:

T newInstance(Object... initargs):使用参数在创建对象 
newInstance 方法:使用空参数构造方法创建对象,操作可以简化为 Class对象的 newInstance 方法
setAccessible(true):忽略访问权限修饰符的安全检查


Demo:

1 public static void main(String[] args) throws Exception {
 2        // 获取Person的Class对象
 3         Class personClass = Person.class;
 4 
 5        //Constructor<T> getConstructor(类<?>... parameterTypes)
 6         Constructor constructor = personClass.getConstructor(String.class, int.class);   // 获取有参数的构造器
 7         System.out.println(constructor);  
 8          //创建对象
 9         Object person = constructor.newInstance("张三", 23);       // 根据参数创建对象
10         System.out.println(person);
11 
12         Constructor constructor1 = personClass.getConstructor();   // 获取无参数的构造器
13         System.out.println(constructor1);
14         //创建对象
15         Object person1 = constructor1.newInstance();
16         System.out.println(person1);
17 
18         Object o = personClass.newInstance();                     // 简化写法,调用 Class的newInstance 方法
19         System.out.println(o);      
20 }

 

  3、获取成员方法们

Method[] getMethods():
 Method getMethod(String name, 类<?>... parameterTypes):

 Method[] getDeclaredMethods()
 Method getDeclaredMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)

   获取了对应的类的成员方法,可以进行的操作有:

Object invoke(Object obj, Object... args) :执行方法
String getName:获取方法名称


 Demo:

1 public static void main(String[] args) throws Exception {
 2         //获取Person的Class对象
 3         Class personClass = Person.class;
 4  
 5         //获取指定名称的方法
 6          Method eat_method = personClass.getMethod("eat");
 7          Person p = new Person();
 8          //执行方法
 9          eat_method.invoke(p);
10 
11          Method eat_method2 = personClass.getMethod("eat", String.class);
12          //执行方法
13         eat_method2.invoke(p,"汉堡包"); 
14  
15          //获取所有public修饰的方法
16          Method[] methods = personClass.getMethods();
17          for (Method method : methods) {
18              System.out.println(method);
19              String name = method.getName();
20              System.out.println(name);
21              //method.setAccessible(true);
22          }
23  }

 

  4、获取全类名

String getName(): 获取一个类的(包含包)全类名


Demo:

1 //获取Person的Class对象
2 Class personClass = Person.class;
3 //获取类名
4 String className = personClass.getName();
5 System.out.println(className);//cn.java.bean.Person

 

三、案例

  需求:写一个"框架",不能改变该类的任何代码的前提下,可以帮我们创建任意类的对象,并且执行其中任意方法

  实现步骤:

1 实现技术
2    1. 配置文件
3     2. 反射
4  实现步骤:
5     1. 将需要创建的对象的全类名和需要执行的方法定义在配置文件中
6     2. 在程序中加载读取配置文件
7     3. 使用反射技术来加载类文件进内存
8     4. 创建对象
9     5. 执行方法

 

  代码实现:

1 // 定义的配置文件 pro.properties
 2 className=cn.itcast.domain.Student
 3 methodName=sleep
 4 // 框架类
 5 public class ReflectTest {
 6     public static void main(String[] args) throws Exception {
 7         //可以创建任意类的对象,可以执行任意方法
 8 
 9         /*
10             前提:不能改变该类的任何代码。可以创建任意类的对象,可以执行任意方法
11          */
12 
13         //1.加载配置文件
14         //1.1创建Properties对象
15         Properties pro = new Properties();
16         //1.2加载配置文件,转换为一个集合
17         //1.2.1获取class目录下的配置文件
18         ClassLoader classLoader = ReflectTest.class.getClassLoader();
19         InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("pro.properties");
20         pro.load(is);
21 
22         //2.获取配置文件中定义的数据
23         String className = pro.getProperty("className");
24         String methodName = pro.getProperty("methodName");
25 
26 
27         //3.加载该类进内存
28         Class cls = Class.forName(className);
29         //4.创建对象
30         Object obj = cls.newInstance();
31         //5.获取方法对象
32         Method method = cls.getMethod(methodName);
33         //6.执行方法
34         method.invoke(obj);
35 
36 
37     }
38 }