Java 基础进阶篇（十七）：反射概述及获取对象的方式

文章目录

• 一、反射概述
• 二、反射获取类对象
• 三、反射获取构造器对象
• 四、反射获取成员变量对象
• 五、反射获取方法对象
• 六、 反射的作用
• • 6.1 绕过编译阶段为集合添加数据
  • 6.2 通用框架的底层原理

一、反射概述

反射是指对于任何一个Class类，在 “运行的时候”，不用创建对象，就可以直接得到这个类全部成分。

• 在运行时，可以直接得到这个类的构造器对象：Constructor
• 在运行时，可以直接得到这个类的成员变量对象：Field
• 在运行时，可以直接得到这个类的成员方法对象：Method

这种运行时动态获取类信息以及动态调用类中成分的能力称为 Java 语言的反射机制。

反射的作用：反射是在运行时获取类的字节码文件对象，然后可以解析类中的全部成分。
反射的关键：反射的第一步都是先得到编译后的 Class 类对象，然后就可以得到 Class 的全部成分。

注意：“类对象”和“类的对象”之间的区别，“类的对象”是 new 出来对象，而“类对象”是其本身，即 class 文件，是“类”类型。

二、反射获取类对象

反射的第一步：获取 Class 类的对象。

三种方式：

Class c1 = Class.forName(“全类名");Class c2 = 类名.class;Class c3 = 对象.getClass();

举例：

public class Test {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1、Class类中的一个静态方法：forName(全限名：包名 + 类名)Class c = Class.forName("com.itheima.d2_reflect_class.Student");System.out.println(c); // Student.class// 2、类名.classClass c1 = Student.class;System.out.println(c1);// 3、对象.getClass() 获取对象对应类的Class对象。Student s = new Student();Class c2 = s.getClass();System.out.println(c2);}}

三、反射获取构造器对象

步骤：

获取构造器的方法：

Constructor类中用于创建对象的方法：

注：反射可以破坏封装性，私有的也可以执行了。

举例：

public class Student {private String name;private int age;// 构造器私有化private Student(){System.out.println("无参数构造器执行！");}public Student(String name, int age) {System.out.println("有参数构造器执行！");this.name = name;this.age = age;}...}

@Testpublic void getDeclaredConstructor() throws NoSuchMethodException {// 1. 第一步：获取类对象Class c = Student.class;// 2. 定位单个构造器对象 (按照参数定位到无参构造器)Constructor con = c.getDeclaredConstructor();System.out.println(con.getName() + " ==> " + con.getParameterCount()); // Student.class ==> 0// 3. 定位单个构造器对象 (按照参数定位到有参构造器)Constructor con1 = c.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);System.out.println(con1.getName() + " ==> " + con1.getParameterCount()); // Student.class ==> 2}@Testpublic void getDeclaredConstructors(){// 1. 第一步：获取类对象Class c = Student.class;// 2. 提取类中的全部构造方法Constructor[] constructors = c.getDeclaredConstructors();// 3. 遍历构造器// 拿到所有的构造器for (Constructor con : constructors) {System.out.println(con.getName() + " ==> " + con.getParameterCount());}}

暴力反射举例：

@Testpublic void getDeclaredConstructor() throws Exception {// 1. 第一步：获取类对象Class c = Student.class;// 2. 定位单个构造器对象 (按照参数定位到无参构造器)Constructor con = c.getDeclaredConstructor();// 遇到私有的构造器对象，可以暴力反射con.setAccessible(true);Student student = (Student) con.newInstance();System.out.println(student); // Student{name='null', age=0}}

四、反射获取成员变量对象

步骤：

反射的第一步是先得到类对象，然后从类对象中获取类的成分对象。

Class类中用于获取成员变量的方法：

Field类中用于取值、赋值的方法：

注：某成员变量是非public的，需要打开权限（暴力反射），然后再取值、赋值。

举例：

public class Student {private String name;private int age;public static String schoolName;public static final StringCOUNTTRY = "中国";....}

@Testpublic void getDeclaredField() throws Exception {// 1. 第一步：获取类对象Class c = Student.class;// 2. 第二步：根据名称定位某个成员变量Field f = c.getDeclaredField("age");System.out.println(f.getName() +" ===> " + f.getType()); // age ===> int} @Testpublic void getDeclaredFields(){// 1. 第一步：获取类对象Class c = Student.class;// 2. 第二步：根据名称定位某个成员变量Field[] fields = c.getDeclaredFields();// 3. 第三步：遍历for (Field field : fields) {System.out.println(field.getName() + " ==> " + field.getType());// name ==> class java.lang.String ...}}

暴力反射举例：

@Testpublic void setField() throws Exception {// 1. 第一步：反射第一步，获取类对象Class c = Student.class;// 2. 第二步：提取某个成员变量Field ageF = c.getDeclaredField("age");ageF.setAccessible(true); // 暴力打开权限// 3. 第三步：赋值Student s = new Student();ageF.set(s, 18);// 相当于 s.setAge(18);System.out.println(s);// 4. 第四步：取值int age = (int) ageF.get(s);System.out.println(age);}

五、反射获取方法对象

步骤：

获取成员方法的方法：

Method类中用于触发执行的方法：

注：某成员方法是非 public 的，需要打开权限（暴力反射），然后再取值、赋值。

举例：

public class Dog {public void run(){System.out.println("狗跑的贼快~~");}private void eat(){System.out.println("狗吃骨头");}private String eat(String name){System.out.println("狗吃" + name);return "吃的很开心！";}public static void sleep(){System.out.println("狗在睡觉！");}}

@Testpublic void getDeclaredMethods(){// 1. 第一步：获取类对象Class c = Dog.class;// 2. 第二步：提取全部方法；包括私有的Method[] methods = c.getDeclaredMethods();// 3. 第三步：遍历全部方法for (Method method : methods) {System.out.println(method.getName() +" 返回值类型：" + method.getReturnType() + " 参数个数：" + method.getParameterCount());}// getName 返回值类型：String 参数个数：0 ...}

暴力反射举例：

@Testpublic void getDeclaredMethod() throws Exception {// 1. 第一步：获取类对象Class c = Dog.class;// 2. 第二步：提取单个方法对象Method eat = c.getDeclaredMethod("eat");Method eat2 = c.getDeclaredMethod("eat", String.class);// 暴力打开权限了eat.setAccessible(true);eat2.setAccessible(true);// 3. 第三步： 触发方法的执行Dog d = new Dog();// 注意：方法如果是没有返回值，那么返回的是null。Object result = eat.invoke(d); // 狗吃骨头System.out.println(result); // nullObject result2 = eat2.invoke(d, "骨头"); // 狗吃骨头System.out.println(result2); // 吃的很开心！}

六、 反射的作用

6.1 绕过编译阶段为集合添加数据

绕过泛型约束：泛型只是在编译阶段可以约束集合只能操作某种数据类型，编译成Class文件后，进入运行阶段的时候，泛型会自动擦除。

反射是作用在运行时的技术，此时集合的泛型将不能产生约束了，此时是可以为集合存入其他任意类型的元素。

举例：

public class Test {public static void main(String[] args) throws Exception {// 需求：反射实现泛型擦除后，加入其他类型的元素ArrayList<String> lists1 = new ArrayList<>();ArrayList<Integer> lists2 = new ArrayList<>();System.out.println(lists1.getClass() ==lists2.getClass());// trueArrayList.classArrayList<Integer> lists3 = new ArrayList<>();lists3.add(23);lists3.add(22);// lists3.add("黑马"); // 报错Class c = lists3.getClass(); // ArrayList.class===> public boolean add(E e)// 定位类对象 c 中的 add 方法Method add = c.getDeclaredMethod("add", Object.class); // 第二个参数代表此时 add方法中参数是任意类型boolean rs = (boolean) add.invoke(lists3, "黑马");System.out.println(rs); // trueSystem.out.println(lists3); // [23, 22, 黑马]}}

举例2：变量被赋值后，泛型也会被擦除

public class Test2 {public static void main(String[] args) {// 需求：反射实现泛型擦除后，加入其他类型的元素ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList<>();list1.add(23);list1.add(22);// list.add("黑马"); // 报错ArrayList list2 = list1;list2.add("白马");list2.add(false);System.out.println(list2);// [23, 22, 白马, false]}}

6.2 通用框架的底层原理

需求：给定任意一个对象，在不清楚对象字段的情况可以，可以把对象的字段名称和对应值存储到文件中去。

public class MyBatisUtil {/** * 保存任意类型的对象 */public static void save(Object obj){try (PrintStream ps = new PrintStream(new FileOutputStream("day11-oop/src/data.txt", true));){// 提取到这个对象的全部成员变量，只有反射可以解决Class c = obj.getClass();// c.getSimpleName() 获取当前类名 c.getName() 获取全限名：包名+类名ps.println("================" + c.getSimpleName() + "================");// 提取到它全部成员变量Field[] fields = c.getDeclaredFields();// 获取成员变量的信息for (Field field : fields) {field.setAccessible(true);String name = field.getName();String value = field.get(obj) + "";ps.println(name + " ==> " + value);}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}

public class Test {public static void main(String[] args) {Student s = new Student();s.setName("猪八戒");s.setClassName("西天跑路1班");s.setAge(1000);s.setHobby("吃，睡");s.setSex('男');MyBatisUtil.save(s);Teacher t = new Teacher();t.setName("波仔");t.setSex('男');t.setSalary(6000);MyBatisUtil.save(t);}}

测试结果：

文章参考：Java入门基础视频教程，java零基础自学就选黑马程序员Java入门教程（含Java项目和Java真题）