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Java基礎(chǔ)篇之反射機(jī)制詳解

更新時(shí)間：2022年01月04日 10:04:30 作者：小濤今天沒敲代碼

本文詳細(xì)講解了Java基礎(chǔ)篇之反射機(jī)制，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)。對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下

1、使用new關(guān)鍵字：這是我們最常見的也是最簡(jiǎn)單的創(chuàng)建對(duì)象的方式
2、使用Clone的方法：無論何時(shí)我們調(diào)用一個(gè)對(duì)象的clone方法，JVM就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象，將前面的對(duì)象的內(nèi)容全部拷貝進(jìn)去
3、使用反序列化：當(dāng)我們序列化和反序列化一個(gè)對(duì)象，JVM會(huì)給我們創(chuàng)建一個(gè)單獨(dú)的對(duì)象

上邊是Java中常見的創(chuàng)建對(duì)象的三種方式，其實(shí)除了上邊的三種還有另外一種方式，就是接下來我們要討論的 “反射”

1、反射概述

1.1什么是反射

反射就是把Java類中的各個(gè)部分，映射成一個(gè)個(gè)的Java對(duì)象，拿到這些對(duì)象后可以做一些事情。

既然說反射是反射Java類中的各個(gè)組成部分，所以說咱們得知道一個(gè)類中有哪兒些部分？

例如，一個(gè)類有：成員變量，方法，構(gòu)造方法，等信息，利用反射技術(shù)咱們可以把這些組成部分映射成一個(gè)個(gè)對(duì)象。

1.2、反射能干什么

說完反射的概念后，咱們說一下反射能干什么？

一般來說反射是用來做框架的，或者說可以做一些抽象度比較高的底層代碼，反射在日常的開發(fā)中用到的不多，但是咱們還必須搞懂它，因?yàn)楦愣朔瓷湟院?，可以幫助咱們理解框架的一些原理。所以說有一句很經(jīng)典的話：反射是框架設(shè)計(jì)的靈魂。現(xiàn)在說完這個(gè)可能還不太能理解，不急，等下說完一個(gè)快速入門的例子后，應(yīng)該會(huì)稍微有點(diǎn)感覺

1.3、怎么得到想反射的類

剛才已經(jīng)說過，反射是對(duì)一個(gè)類進(jìn)行解剖，想解剖一個(gè)東西，前提是首先你得拿到這個(gè)東西，那么怎么得到咱們想解剖的類呢？

首先大家要明白一點(diǎn)，咱們寫的代碼是存儲(chǔ)在后綴名是 .java的文件里的，但是它會(huì)被編譯，最終真正去執(zhí)行的是編譯后的 .class文件。Java是面向?qū)ο蟮恼Z言，一切皆對(duì)象，所以java認(rèn)為這些編譯后的 class文件，這種事物也是一種對(duì)象，它也給抽象成了一種類，這個(gè)類就是Class，大家可以去AIP里看一下這個(gè)類

所以拿到這個(gè)類后，就相當(dāng)于拿到了咱們想解剖的類，那怎么拿到這個(gè)類？

看API文檔后，有一個(gè)方法forName(String className); 而且是一個(gè)靜態(tài)的方法，這樣咱們就可以得到想反射的類了

到這里，看Class clazz = Class.forName("com.cj.test.Person");這個(gè)應(yīng)該有點(diǎn)感覺了吧

Class.forName("com.cj.test.Person");因?yàn)檫@個(gè)方法里接收的是個(gè)字符串，字符串的話，我們就可以寫在配置文件里，然后利用反射生成我們需要的對(duì)象，這才是我們想要的。很多框架里都有類似的配置

2、解剖類

我們知道一個(gè)類里一般有構(gòu)造函數(shù)、方法、成員變量(字段/屬性)這三部分組成

翻閱API文檔，可以看到

Class對(duì)象提供了如下常用方法：

public Constructor getConstructor(Class<?>…parameterTypes)
public Method getMethod(String name,Class<?>… parameterTypes)
public Field getField(String name)
public Constructor getDeclaredConstructor(Class<?>…parameterTypes)
public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>… parameterTypes)
public Field getDeclaredField(String name)

這些方法分別用于幫咱們從類中解剖出構(gòu)造函數(shù)、方法和成員變量(屬性)。

然后把解剖出來的部分，分別用Constructor、Method、Field對(duì)象表示。

2.1反射構(gòu)造方法

2.1.1反射無參的構(gòu)造函數(shù)

可以看到默認(rèn)的無參構(gòu)造方法執(zhí)行了

從上邊的例子看出，要想反射，首先第一步就是得到類的字節(jié)碼

所以簡(jiǎn)單說一下得到類的字節(jié)碼的幾種方式

(1)、Class.forName("com.cj.test.Person"); 這就是上邊我們用的方式
(2)、對(duì)象.getClass();
(3)、類名.class;

2.1.2反射“一個(gè)參數(shù)”的構(gòu)造函數(shù)

2.1.3反射“多個(gè)參數(shù)”的構(gòu)造函數(shù)

2.1.4反射“私有”的構(gòu)造函數(shù)

注意：在反射私有的構(gòu)造函數(shù)時(shí)，用普通的clazz.getConstructor（）會(huì)報(bào)錯(cuò)，因?yàn)樗撬接械?，所以提供了專門反射私有構(gòu)造函數(shù)的方法 clazz.getDeclaredConstructor(int.class);//讀取私有的構(gòu)造函數(shù)，用這個(gè)方法讀取完還需要設(shè)置一下暴力反射才可以

c.setAccessible(true);//暴力反射

2.1.5反射得到類中所有的構(gòu)造函數(shù)

2.2反射類中的方法

package com.cj.test;
 
import java.util.Date;
 
public class Person {
	
	public Person(){
		System.out.println("默認(rèn)的無參構(gòu)造方法執(zhí)行了");
	}
 
	public Person(String name){
		System.out.println("姓名:"+name);
	}
	
	public Person(String name,int age){
		System.out.println(name+"="+age);
	}
	
	private Person(int age){
		System.out.println("年齡:"+age);
	}
	
	public void m1() {
		System.out.println("m1");
	}
	
	public void m2(String name) {
		System.out.println(name);
	}
	
	public String m3(String name,int age) {
		System.out.println(name+":"+age);
		return "aaa";
	}
	
	private void m4(Date d) {
		System.out.println(d);
	}
	
	public static void m5() {
		System.out.println("m5");
	}
	
	public static void m6(String[] strs) {
		System.out.println(strs.length);
	}
 
        public static void main(String[] args) {
		System.out.println("main");
	}
 
}

package com.cj.test;
 
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Date;
import org.junit.Test;
 
public class Demo2 {
 
	@Test//public void m1()
	public void test1() throws Exception{
		Class clazz = Class.forName("com.cj.test.Person");
		Person p = (Person)clazz.newInstance();
		Method m = clazz.getMethod("m1", null);
		m.invoke(p, null);
	}
	@Test//public void m2(String name)
	public void test2() throws Exception{
		Class clazz = Person.class;
		Person p = (Person) clazz.newInstance();
		Method m = clazz.getMethod("m2", String.class);
		m.invoke(p, "張三");
	}
	@Test//public String m3(String name,int age)
	public void test3() throws Exception{
		Class clazz = Person.class;
		Person p = (Person) clazz.newInstance();
		Method m = clazz.getMethod("m3", String.class,int.class);
		String returnValue = (String)m.invoke(p, "張三",23);
		System.out.println(returnValue);
	}
	@Test//private void m4(Date d)
	public void test4() throws Exception{
		Class clazz = Person.class;
		Person p = (Person) clazz.newInstance();
		Method m = clazz.getDeclaredMethod("m4", Date.class);
		m.setAccessible(true);
		m.invoke(p,new Date());
	}
	@Test//public static void m5()
	public void test5() throws Exception{
		Class clazz = Person.class;
		Method m = clazz.getMethod("m5", null);
		m.invoke(null,null);
	}
	@Test//private static void m6(String[] strs)
	public void test6() throws Exception{
		Class clazz = Person.class;
		Method m = clazz.getDeclaredMethod("m6",String[].class);
		m.setAccessible(true);
		m.invoke(null,(Object)new String[]{"a","b"});
	}
	@Test
	public void test7() throws Exception{
		Class clazz = Person.class;
		Method m = clazz.getMethod("main",String[].class);
		m.invoke(null,new Object[]{new String[]{"a","b"}});
	}
}

*****注意：看下上邊代碼里test6和test7的invoke方法里傳的參數(shù)和其他的有點(diǎn)不一樣

這是因?yàn)?jdk1.4和jdk1.5處理invoke方法有區(qū)別

1.5：public Object invoke(Object obj,Object…args)

1.4：public Object invoke(Object obj,Object[] args)

由于JDK1.4和1.5對(duì)invoke方法的處理有區(qū)別，所以在反射類似于main(String[] args) 這種參數(shù)是數(shù)組的方法時(shí)需要特殊處理

啟動(dòng)Java程序的main方法的參數(shù)是一個(gè)字符串?dāng)?shù)組，即public static void main(String[] args)，通過反射方式來調(diào)用這個(gè)main方法時(shí)，如何為invoke方法傳遞參數(shù)呢？按jdk1.5的語法，整個(gè)數(shù)組是一個(gè)參數(shù)，而按jdk1.4的語法，數(shù)組中的每個(gè)元素對(duì)應(yīng)一個(gè)參數(shù)，當(dāng)把一個(gè)字符串?dāng)?shù)組作為參數(shù)傳遞給invoke方法時(shí)，javac會(huì)到底按照哪種語法進(jìn)行處理呢？jdk1.5肯定要兼容jdk1.4的語法，會(huì)按jdk1.4的語法進(jìn)行處理，即把數(shù)組打散成為若干個(gè)單獨(dú)的參數(shù)。所以，在給main方法傳遞參數(shù)時(shí)，不能使用代碼mainMethod.invoke(null,new String[]{“xxx”})，javac只把它當(dāng)作jdk1.4的語法進(jìn)行理解，而不把它當(dāng)作jdk1.5的語法解釋，因此會(huì)出現(xiàn)參數(shù)個(gè)數(shù)不對(duì)的問題。

上述問題的解決方法：

（1）mainMethod.invoke(null,new Object[]{new String[]{"xxx"}});

這種方式，由于你傳的是一個(gè)數(shù)組的參數(shù)，所以為了向下兼容1.4的語法，javac遇到數(shù)組會(huì)給你拆開成多個(gè)參數(shù)，但是由于咱們這個(gè)Object[ ] 數(shù)組里只有一個(gè)元素值，所以就算它拆也沒關(guān)系

（2）mainMethod.invoke(null,(Object)new String[]{"xxx"});

這種方式相當(dāng)于你傳的參數(shù)是一個(gè)對(duì)象，而不是數(shù)組，所以就算是按照1.4的語法它也不會(huì)拆，所以問題搞定

編譯器會(huì)作特殊處理，編譯時(shí)不把參數(shù)當(dāng)作數(shù)組看待，也就不會(huì)數(shù)組打散成若干個(gè)參數(shù)了

對(duì)上邊的描述進(jìn)行一下總結(jié)：在反射方法時(shí)，如果方法的參數(shù)是一個(gè)數(shù)組，考慮到向下兼容問題，會(huì)按照J(rèn)DK1.4的語法來對(duì)待（JVM會(huì)把傳遞的數(shù)組參數(shù)拆開，拆開就會(huì)報(bào)參數(shù)的個(gè)數(shù)不匹配的錯(cuò)誤）

解決辦法：防止JVM拆開你的數(shù)組

方式一：把數(shù)組看做是一個(gè)Object對(duì)象
方式二：重新構(gòu)建一個(gè)Object數(shù)組，那個(gè)參數(shù)數(shù)組作為唯一的元素存在。

2.3反射類中的屬性字段

package com.cj.test;
 
import java.util.Date;
 
public class Person {
	
	public String name="李四";
	private int age = 18;
	public static Date time;
	
	public int getAge() {
		return age;
	}
	
	public Person(){
		System.out.println("默認(rèn)的無參構(gòu)造方法執(zhí)行了");
	}
 
	public Person(String name){
		System.out.println("姓名:"+name);
	}
	
	public Person(String name,int age){
		System.out.println(name+"="+age);
	}
	
	private Person(int age){
		System.out.println("年齡:"+age);
	}
	
	public void m1() {
		System.out.println("m1");
	}
	
	public void m2(String name) {
		System.out.println(name);
	}
	
	public String m3(String name,int age) {
		System.out.println(name+":"+age);
		return "aaa";
	}
	
	private void m4(Date d) {
		System.out.println(d);
	}
	
	public static void m5() {
		System.out.println("m5");
	}
	
	public static void m6(String[] strs) {
		System.out.println(strs.length);
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("main");
	}
	
}

package com.cj.test;
 
import java.lang.reflect.Field;
import java.util.Date;
import org.junit.Test;
 
public class Demo3 {
	//public String name="李四";
	@Test
	public void test1() throws Exception{
		Class clazz = Person.class;
		Person p = (Person)clazz.newInstance();
		Field f = clazz.getField("name");
		String s = (String)f.get(p);
		System.out.println(s);
		
		//更改name的值
		f.set(p, "王六");
		System.out.println(p.name);
	}
	@Test//private int age = 18;
	public void test2() throws Exception{
		Class clazz = Person.class;
		Person p = (Person)clazz.newInstance();
		Field f = clazz.getDeclaredField("age");
		f.setAccessible(true);
		int age = (Integer)f.get(p);
		System.out.println(age);
		
		f.set(p, 28);
		age = (Integer)f.get(p);
		System.out.println(age);
	}
	@Test//public static Date time;
	public void test3() throws Exception{
		Class clazz = Person.class;
		Field f = clazz.getField("time");
		f.set(null, new Date());
		System.out.println(Person.time);
	}
}

以上就是自己對(duì)Java中反射的一些學(xué)習(xí)總結(jié)，歡迎大家留言一起學(xué)習(xí)、討論

看完上邊有關(guān)反射的東西，對(duì)常用框架里的配置文件是不是有點(diǎn)思路了