一.反射的概述
JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道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；这种动态获取的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。
二、反射机制常用的方法
这里只写出一些常用的，具体可以参看jdk的帮助文档。
JDK1.8 在线文档 https://www.matools.com/api/java8
2.1 获取字节码对象
Class.forName(“类的全路径”);
类名.class
对象.getClass();2.2 获取成员变量
Field[] getFields() //获取所有public修饰的成员变量
Field getField(String name) //获取指定名称的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) //获取指定的成员变量，不考虑修饰符2.3 获取构造方法
Constructor<?>[] getConstructors() //获取所有public修饰的构造函数
Constructor<T> getConstructor(类<?>... parameterTypes) //获取指定的public修饰的构造函数
Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() //获取所有的构造函数，不考虑修饰符
Constructor<T> getDeclaredConstructor(类<?>... parameterTypes) //获取指定的构造函数，不考虑修饰符2.4 获取成员方法
Method[] getMethods() //获取所有public修饰的成员方法
Method getMethod(String name, 类<?>... parameterTypes) //获取指定名称的public修饰的成员方法
Method[] getDeclaredMethods() //获取所有的成员方法，不考虑修饰符
Method getDeclaredMethod(String name, 类<?>... parameterTypes) //获取指定名称的成员方法，不考虑修饰符三、反射的使用
3.1、获取Class对象的三种方式
//第一种方式获取Class对象
Student stu1 = new Student();//这一new 产生一个Student对象，一个Class对象。
Class stuClass = stu1.getClass();//获取Class对象
System.out.println(stuClass.getName());
//第二种方式获取Class对象
Class stuClass2 = Student.class;
System.out.println(stuClass == stuClass2);//判断第一种方式获取的Class对象和第二种方式获取的是否是同一个
//第三种方式获取Class对象
try {
Class stuClass3 = Class.forName("com.ssc.demo.reflection.Student");//注意此字符串必须是真实路径，就是带包名的类路径，包名.类名
System.out.println(stuClass3 == stuClass2);//判断三种方式是否获取的是同一个Class对象
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
3.2 通过反射获取成员变量
/**
* 获取成员变量
* 1.批量的
* 1).Field[] getFields():获取所有的"公有字段"
* 2).Field[] getDeclaredFields():获取所有字段，包括：私有、受保护、默认、公有；
* 2.获取单个的：
* 1).public Field getField(String fieldName):获取某个"公有的"字段；
* 2).public Field getDeclaredField(String fieldName):获取某个字段(可以是私有的)
* 设置字段的值：
* Field --> public void set(Object obj,Object value):
* 参数说明：
* 1.obj:要设置的字段所在的对象；
* 2.value:要为字段设置的值；
*/
@Test
public void demo2() throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
//1.获取Class字节码对象
Class<?> clazz = Class.forName("com.ssc.demo.reflection.Student");
//2.获取所有的成员变量,公共的!!!
System.out.println("**********************获取所有的成员变量,公共的!!!*********************************");
/**!!!注意目前成员变量的修饰符必须是public才能获取到,采用默认修饰符就反射不到*/
Field[] fs = clazz.getFields();
for (Field f: fs) {
System.out.println(f);//获取变量名
}
System.out.println("**********************获取指定名称的public修饰的成员变量*********************************");
Field name = clazz.getField("name");
System.out.println(name);
//获取一个对象
Object obj = clazz.getConstructor().newInstance();//产生Student对象--》Student stu = new Student();
name.set(obj,"小红");
Student stu = (Student)obj;
System.out.println("验证姓名：" + stu.name);
System.out.println("**********************获取所有的成员变量*********************************");
fs =clazz.getDeclaredFields();
for (Field f: fs) {
System.out.println(f);//获取变量名
}
System.out.println("**********************获取指定名称的成员变量(包括私有)**并调用*******************************");
name = clazz.getDeclaredField("age");
System.out.println(name);
name.setAccessible(true);//暴力反射，解除私有限定
name.set(obj, 19);
System.out.println("验证年龄：" + stu.getAge());
}3.3 通过反射获取构造方法并使用
/**
* 通过Class对象可以获取某个类中的：构造方法、成员变量、成员方法；并访问成员；
* 1.获取构造方法：
* 1).批量的方法：
* public Constructor[] getConstructors()：所有"公有的"构造方法
* public Constructor[] getDeclaredConstructors()：获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有)
*
* 2).获取单个的方法，并调用：
* public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):获取单个的"公有的"构造方法：
* public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的，或受保护、默认、公有；
*
*/
@Test
public void demo3() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
Class clazz = Class.forName("com.ssc.demo.reflection.Student");
//2.获取所有公有构造方法
System.out.println("**********************所有公有构造方法*********************************");
Constructor[] conArray = clazz.getConstructors();
Arrays.asList(conArray).forEach(
constructor -> System.out.println(constructor)
);
//2.获取所有公有构造方法
System.out.println("************所有的构造方法(包括：私有、受保护、默认、公有)***************");
conArray = clazz.getDeclaredConstructors();
Arrays.asList(conArray).forEach(
constructor -> System.out.println(constructor)
);
//3.获取公有、无参的构造方法
System.out.println("*****************获取公有、无参的构造方法*******************************");
Constructor con = clazz.getConstructor(null);
//1>、因为是无参的构造方法所以类型是一个null,不写也可以：这里需要的是一个参数的类型，切记是类型
//2>、返回的是描述这个无参构造函数的类对象。
System.out.println("con = " + con);
//4.调用构造方法
Object obj = con.newInstance();
System.out.println("obj = " + obj);
Student stu = (Student)obj;
System.out.println("stu = " + stu);
//5.获取私有构造方法，并调用
System.out.println("******************获取私有构造方法，并调用*******************************");
con = clazz.getDeclaredConstructor(int.class);
System.out.println(con);
//调用构造方法
con.setAccessible(true);//暴力访问(忽略掉访问修饰符)
obj = con.newInstance(18);
}3.4通过反射获取成员方法并调用
/*
1. 获取成员方法并调用：
2. 1.批量的：
4. public Method[] getMethods():获取所有"公有方法"；（包含了父类的方法也包含Object类）
5. public Method[] getDeclaredMethods():获取所有的成员方法，包括私有的(不包括继承的)
6. 2.获取单个的：
7. public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes):
8. 参数：
9. name : 方法名；
10. Class ... : 形参的Class类型对象
11. public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)
12. 调用方法：
14. Method --> public Object invoke(Object obj,Object... args):
15. 参数说明：
16. obj : 要调用方法的对象；
17. args:调用方式时所传递的实参；):
*/
@Test
public void demo4() throws ClassNotFoundException, InvocationTargetException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InstantiationException {
Class clazz = Class.forName("com.ssc.demo.reflection.Teatcher");
//2.获取所有公有方法
System.out.println("***************获取所有的”公有“方法*******************");
clazz.getMethods();
Method[] methodArray = clazz.getMethods();
for(Method m : methodArray){
System.out.println(m);
}
System.out.println("***************获取所有的方法，包括私有的*******************");
methodArray = clazz.getDeclaredMethods();
for(Method m : methodArray){
System.out.println(m);
}
System.out.println("***************获取公有的show1()方法*******************");
Method m = clazz.getMethod("show1", String.class);
System.out.println(m);
//实例化一个Student对象
Object obj = clazz.getConstructor().newInstance();
m.invoke(obj, "小红");
System.out.println("***************获取私有的show4()方法******************");
m = clazz.getDeclaredMethod("show4", int.class);
System.out.println(m);
m.setAccessible(true);//解除私有限定
Object result = m.invoke(obj, 20);//需要两个参数，一个是要调用的对象（获取有反射），一个是实参
System.out.println("返回值：" + result);
}3.5 通过反射运行配置文件内容
- Student
package com.ssc.demo.reflection.demo;
/**
* @ClassName: Student
* @Description:
* @Author: ShengRC
* @Date: 2021/8/26 9:18
*/
public class Student {
public void focus(){
System.out.println("学习成绩");
}
}- 配置文件
className = com.ssc.demo.reflection.demo.Student
methodName = focus- 测试类
package com.ssc.demo.reflection.demo;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;
/**
* @ClassName: DemoTest
* @Description:
* @Author: ShengRC
* @Date: 2021/8/26 9:23
*/
public class DemoTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//通过反射获取Class对象
Class stuClass = Class.forName(getValue("className"));//"cn.fanshe.Student"
//2获取show()方法
Method m = stuClass.getMethod(getValue("methodName"));//show
//3.调用show()方法
m.invoke(stuClass.getConstructor().newInstance());
}
//此方法接收一个key，在配置文件中获取相应的value
public static String getValue(String key) throws IOException {
Properties pro = new Properties();//获取配置文件的对象
FileReader in = new FileReader("D:\\project\\my\\demo\\target\\classes\\application.properties");//获取输入流
pro.load(in);//将流加载到配置文件对象中
in.close();
return pro.getProperty(key);//返回根据key获取的value值
}
}需求：
当我们升级这个系统时，不要Student类，而需要新写一个StudentNew的类时，这时只需要更改application.properties的文件内容就可以了。代码就一点不用改动
要替换的studentNew类：
package com.ssc.demo.reflection.demo;
/**
* @ClassName: Student
* @Description:
* @Author: ShengRC
* @Date: 2021/8/26 9:18
*/
public class StudentNew {
public void focusNew(){
System.out.println("学习成绩");
System.out.println("身体健康");
}
}配置文件
className = com.ssc.demo.reflection.demo.StudentNew
methodName = focusNew4 反射的注意事项
4.1 反射调用方法时可以忽略权限检查，因此可能会破坏封装性而导致安全问题。
/*
* 通过反射越过泛型检查
*
* 例如：有一个String泛型的集合，怎样能向这个集合中添加一个Integer类型的值？
*/
@Test
public void demo5() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
ArrayList<String> strList = new ArrayList<>();
strList.add("aaa");
strList.add("bbb");
// strList.add(100);
//获取ArrayList的Class对象，反向的调用add()方法，添加数据
Class listClass = strList.getClass(); //得到 strList 对象的字节码 对象
//获取add()方法
Method m = listClass.getMethod("add", Object.class);
//调用add()方法
m.invoke(strList, 100);
//遍历集合
for(Object obj : strList){
System.out.println(obj);
}
}4.2 由于反射会额外消耗一定的系统资源，因此如果不需要动态地创建一个对象，那么就不需要用反射。
/**
* 测试获取类对象所需的时间
* @throws ClassNotFoundException
*/
@Test
public void demo6() throws ClassNotFoundException {
int i = 0;
Long beginNewDate = Calendar.getInstance().getTimeInMillis();
while(i<10000000){
i++;
Teatcher teatcher = new Teatcher();
}
System.out.println("通过new获取到的对象消耗的时间：" + (Calendar.getInstance().getTimeInMillis()-beginNewDate));
i=0;
Long beginReflectionDate = Calendar.getInstance().getTimeInMillis();
while(i<10000000){
i++;
Class clazz = Class.forName("com.ssc.demo.reflection.Teatcher");
}
System.out.println("通过反射获取到的获取Class字节码对象消耗的时间："+( Calendar.getInstance().getTimeInMillis()-beginReflectionDate));
}通过new获取到的对象消耗的时间：6
通过反射获取到的获取Class字节码对象消耗的时间：4389
总结
Java反射机制让身为静态语言的Java有一定动态性，增加程序的灵活性，避免将程序写死到代码里。目前框架大部分都是用了反射机制。
反射也会带来性能问题，使用反射基本上是一种解释操作，用于字段和方法接入时要远慢于直接代码。因此Java反射机制主要应用在对灵活性和扩展性要求很高的系统框架上，普通程序不建议使用。
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