一、反射(reflection)

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1.概念

• Java的反射机制是 在运行状态中，可以知道任何一个类的所有属性和方法
• 可以调用任意一个对象的任意方法和属性
• 拿到之后就可以进行修改
• 反射就是动态获取信息、动态调用对象方法的一种功能

优点：

• 可以获得一个类的所有属性和方法，进行调用、修改。反射运用在很多主流框架
• 提高灵活性和扩展性，降低耦合

缺点

• 导致效率降低
• 可读性差，不好维护

2.反射的相关类

类名	用途
Class类	代表类的实体，在运行的Java程序中表示类的接口
Field类	代表类的成员变量、类的属性
Method类	代表类的方法
Constructor类	代表类的构造方法

1.Class类

1.反射机制的起源

• Java文件被编译后会生成.class文件
• .class文件会被JVM解析成一个对象：java.long.Class
• 在运行时，每个java文件最终会变成Class类对象的一个实例
• 通过反射，获取、添加、修改这个类的属性和方法，成为一个动态的类

2.获得类相关的方法

方法	用途
getClassLoader()	获得类的加载器
getDeclaredClasses()	返回一个数组，数组中包含该类中所有类和接口类的对象(包括私有的)
forName(String className)	根据类名返回类的对象
newInstance()	创建类的实例
getName()	获得类的完整路径名字

• 获取Class对象，通过newInstans方法创建类的实例

    public static void reflectNewInstance() {        
		Class<?> classStudent = null;
        try {
            classStudent = Class.forName("reflect.Student");
            //获取Class对象
            Student student = (Student) classStudent.newInstance();
            //强转，向下转向
            System.out.println(student);//Student{name='小明', age=20}

        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }  
    }

• newInstans方法会抛出 InstantiationException, IllegalAccessException两个异常
• 方法的返回值是T,被擦除成了Object,所以要进行强制类型转换

3.获得类中属性的相关方法

（以下方法返回值为Field相关)

方法	用途
getField(String name)	获得某个公有的属性对象
getFields()	获得所有公有的属性对象
getDeclaredField(String name)	获得某个属性对象
getDeclaredFields()	获得所有属性对象

    // 反射私有属性
    public static void reflectPrivateField() {
        Class<?> classStudent = null;
        try {
            classStudent = Class.forName("reflect.Student");

            Field field = classStudent.getDeclaredField("name");
            field.setAccessible(true);
            //进行确定
            Student student = (Student) classStudent.newInstance();

            field.set(student,"王大锤");

            System.out.println(student);//Student{name='王大锤', age=20}


        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchFieldException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

4.获得类中注解相关的方法

方法	用途
getAnnotation(Class annotationClass)	返回该类中与参数类型匹配的公有注解对象
getAnnotations()	返回该类所有的公有注解对象
getDeclaredAnnotation(Class annotationClass)	返回该类中与参数类型匹配的所有注解对象
getDeclaredAnnotations()	返回该类所有的注解对象

5.获得类中构造器相关的方法

（以下方法返回值为Constructor相关）

方法	用途
getConstructor(Class…<?> parameterTypes)	获得该类中与参数类型匹配的公有构造方法
getConstructors()	获得该类的所有公有构造方法
getDeclaredConstructor(Class…<?> parameterTypes)	获得该类中与参数类型匹配的构造方法
getDeclaredConstructors()	获得该类所有构造方法

• 同理，获得该类中与参数类型匹配的构造方法
• 要传入对应构造方法中，参数类型的class对象

		  classStudent = Class.forName("reflect.Student");
            //获取Class对象
            Constructor<?> constructor = classStudent.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
            //获得该类中与参数类型匹配的构造方法

• 这里是 constructor的newInstance()方法，传入初始化的参数列表
• 添加对应的异常，并且进行强转
• 因为是私有的构造方法，所以要调用setAccessible(true)方法，填上true 体现安全性（需要确认）
• 反射打破了封装机制

 public static void reflectPrivateConstructor()   {      
	Class<?> classStudent = null;
        try {
            classStudent = Class.forName("reflect.Student");
            //获取Class对象

            Constructor<?> constructor = classStudent.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
            //获得该类中与参数类型匹配的构造方法
            constructor.setAccessible(true);

            Student student = (Student) constructor.newInstance("小红", 18);
            //这里是 constructor的newInstance()方法

            System.out.println(student);//Student{name='小红', age=18}

        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InvocationTargetException e) {

        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }

    }
}

6.获得类中方法相关的方法

（以下方法返回值为Method相关）

方法	用途
getMethod(String name, Class…<?> parameterTypes)	获得该类某个公有的方法
getMethods()	获得该类所有公有的方法
getDeclaredMethod(String name, Class…<?> parameterTypes)	获得该类某个方法
getDeclaredMethods()	获得该类所有方法

    // 反射私有方法
    public static void reflectPrivateMethod() {
        Class<?> classStudent = null;
        try {
            classStudent = Class.forName("reflect.Student");
            Method method = classStudent.getDeclaredMethod("function", String.class);
            method.setAccessible(true);

            Student student = (Student) classStudent.newInstance();

            method.invoke(student,"不要吃");//不要吃

        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

2.获取Class对象的三种方法：

1.使用 Class.forName(“类的全路径名”);

静态方法，前提是知道类的全路径名。

        Class<?> C1 = null;
        try {
            C1 = Class.forName("reflect.Student");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }

• forName会抛出 ClassNotFoundException异常， ClassNotFoundException继承于Exception
• 所以默认是一个受查异常（编译时异常），需要进行处理（JVM/手动抓取）

2.使用 .class 方法。

 Class<Student> C2 = Student.class;

仅适合在编译前就已经明确要操作的 Class

3.使用类对象的 getClass() 方法

        Student student = new Student();
        Class<? extends Student> C3 = student.getClass();
        System.out.println(C1 == C2);//true
        System.out.println(C1 == C3);//true

• Class对象只存在一个

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