java通过反射修改静态常量值 java反射静态变量

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mob64ca1414c613 2023-10-19 09:49:17

文章标签 java通过反射修改静态常量值 java 反射 class System 文章分类 Java 后端开发

反射

一、静态语言和动态语言

1.1 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，运行时结构不可变。

例如：C、C++、Java、Delphi、C#等。

1.2 动态语言

动态语言是在运行时可以改变结构的语言。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、Ruby、Python、SQL、JavaScript等。

Java不是动态语言，但因为反射，Java可以称之为“准动态语言”。

二、反射机制

2.1 定义

Java反射机制是在运行状态中
对任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法
对任意一个对象，都能够调用这个对象的任意方法和属性
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，是 Java 被视为动态语言的关键。

反射机制允许程序在执行期借助于Reflection API取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性及方法。

2.2 用途

在运行时判断任意一个对象所属的类
在运行时构造任意一个类的对象
在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
在运行时获取泛型信息
在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
在运行时获取所需的私有成员变量和方法
在运行时处理注解
生成动态代理

2.3 优缺点

优点：可以实现动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性

缺点：对性能有影响。

2.4 反射的使用

通过反射获取类的Class对象：

Class.forName(包名) 获得Class对象
一个类在内存中只有一个Class对象
一个类被加载后，类的整个结构都会被封装在Class对象中

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Class c1 = Class.forName("cn.edu.scau.reflection.User");
        Class c2 = Class.forName("cn.edu.scau.reflection.User");
        System.out.println(c1);
        System.out.println(c1 == c2);
        // 一个类在内存中只有一个Class对象，因此输出true
    }
}

class User {
    private String name;
    private int age;

    // 省略构造方法
    // 省略getter、setter方法
    // 省略toString方法
}

三、Class类

3.1 定义

Class本身也是一个类
Class对象只能由系统建立对象
一个加载的类在 JVM 中只会有一个Class实例
一个Class对象对应的是一个加载到 JVM 中的一个.class文件
每个类的实例都会记得自己是由哪个Class实例所生成
通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构
Class类是Reflection的根源，针对任何想动态加载、运行的类，唯有先获得相应的Class对象

3.2 获取Class类的常用方法

已知具体的类，通过类的class属性获取，该方法安全性和可靠性最高

Class clazz = Person.class;

已知某个类的实例，调用该类的getClass()方法获取Class对象

Person person = new Person();
Class clazz = person.getClass();

已知一个类的全名和路径，可通过Class类的静态方法forName()获取，可能抛出ClassNotFoundException异常

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Class clazz = Class.forName("cn.edu.scau.reflection.Person");
    }
}

基本内置类型的包装类都有一个Type属性

Class type = Integer.TYPE;

获得父类类型的Class对象

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Student student = new Student();
        Class clazz = student.getClass();
        Class superclass = clazz.getSuperclass();
        System.out.println(superclass);
        // 输出：class cn.edu.scau.reflection.Person
    }
}

class Person {}

class Student extends Person{}

3.3 哪些类型可以有Class对象

class：外部类，成员（成员内部类、静态内部类），局部内部类，匿名内部类
interface：接口
[]：数组
enum：枚举
annotation：注解@interface
primitive type：基本数据类型
void

Class c1 = Object.class;        //类
Class c2 = Runnable.class;      //接口
Class c3 = String[].class;      //数组
Class c4 = int[][].class;       //二维数组
Class c5 = ElementType.class;   //枚举
Class c6 = Override.class;      //注解
Class c7 = Integer.class;       //基本数据类型
Class c8 = void.class;          //void
Class c9 = Class.class;         //Class

四、获取Class对象信息

获取Class对象

Class clazz = Class.forName("cn.edu.scau.reflection.User");

获取类的名字

System.out.println(clazz.getName()); // 包名 + 类名
System.out.println(clazz.getSimpleName()); // 类名

获取类的属性

// 本类 + 父类 + public
Field[] fields = clazz.getFields();
for (Field field : fields) {
	System.out.println(field);
}

// 本类 + 所有（public + private + proteced）
Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
for (Field declaredField : declaredFields) {
	System.out.println(declaredField);
}

获取指定属性

// 本类 + 父类 + public
Field name = clazz.getField("name");

// 本类 + 所有（public + private + proteced）
Field age = clazz.getDeclaredField("age");

System.out.println("name: " + name + "\nage: " + age);

获取类的方法

// 本类 + 父类 + public
Method[] methods = clazz.getMethods();
for (Method method : methods) {
	System.out.println(method);
}

// 本类 + 所有（public + private + proteced）
Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();
for (Method declaredMethod : declaredMethods) {
	System.out.println(declaredMethod);
}

获取指定方法

// 本类 + 父类 + public
Method getName = clazz.getMethod("getName");
// 需要传入数据类型的class文件
Method setAge = clazz.getMethod("setAge", int.class);
System.out.println(getName);
System.out.println(setAge);

// 本类 + 所有（public + private + proteced）
// clazz.getDeclaredMethod()

获取类的构造器

// 本类 + 父类 + public
Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();
for (Constructor constructor : constructors) {
	System.out.println(constructor);
}

// 本类 + 所有（public + private + proteced）
Constructor[] declaredConstructors = clazz.getDeclaredConstructors();
for (Constructor declaredConstructor : declaredConstructors) {
	System.out.println(declaredConstructor);
}

获取指定构造器

Constructor constructor = clazz.getConstructor(String.class, int.class);
System.out.println(constructor);

五、调用运行时类的指定结构

5.1 创建对象

本质是调用无参构造器，并且要有访问权限，不能是私有构造器
如果没有无参构造则报错

Class clazz = Class.forName("cn.edu.scau.reflection.User");
User user = (User) clazz.newInstance();

通过有参构造器也可以创建对象
通过Class的getConstructor() 方法获取构造器
向构造器中传入有参构造器的参数，实例化构造器

Constructor constructor = clazz.getConstructor(String.class, int.class);
User user = (User) constructor.newInstance("冬", 18);

5.2 调用方法

通过反射调用方法
获取方法后调用invoke() 方法激活，传递（对象，方法值）

Method setName = clazz.getMethod("setName", String.class);
setName.invoke(user,"冬"); // 激活，传递（对象，方法值）
System.out.println(user.getName());

5.3 操作属性

设置setAccessible() 方法
方法、属性、构造器都有setAccessible() 方法
setAccessible() 是启动和禁用访问安全的开关，如果设置为true，则可以访问private修饰的方法
如果反射使用得多的话，可以开启

Field age = clazz.getDeclaredField("age");
age.setAccessible(true); // 关闭程序的安全权限、获取私有属性或者方法
age.set(user,18); // 设置（对象，属性值）
System.out.println(user.getAge());

六、使用反射操作注解

编写注解，一个作用在类上，一个作用在属性上

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface ClassAnno {
    String value();
}


@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface FieldAnno {
    String value();
}

编写实体类，并为实体类得属性和方法添加注解
作用在类上得注解表示User的身份
作用在属性上的注解分别是对应的值

@ClassAnno("学生")
public class UserDemo {
    @FieldAnno("冬")
    String name;
    @FieldAnno("18")
    int age;

    public UserDemo() {
    }

    public UserDemo(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

编写测试类
使用getAnnotation() 方法可以获取注解
再使用注解.value() 方法可以获取该注解的值

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
        Class clazz = Class.forName("cn.edu.scau.reflection.UserDemo");

        ClassAnno classAnno = (ClassAnno) clazz.getAnnotation(ClassAnno.class);
        String classValue = classAnno.value();
        System.out.println("你的身份是：" + classValue);

        Field name = clazz.getDeclaredField("name");
        FieldAnno nameAnno = name.getAnnotation(FieldAnno.class);
        String nameValue = nameAnno.value();
        System.out.println("你的名字：" + nameValue);

        Field age = clazz.getDeclaredField("age");
        FieldAnno ageAnno = age.getAnnotation(FieldAnno.class);
        String ageValue = ageAnno.value();
        System.out.println("你的年龄：" + ageValue);
    }
}

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2.1 定义

2.2 用途

2.3 优缺点

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三、Class类

3.1 定义

3.2 获取Class类的常用方法

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四、获取Class对象信息

五、调用运行时类的指定结构

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5.2 调用方法

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