Java中的反射使用

1、获取Class对象的三种方式

1、对象调用Object类的getClass()方法（对象.getClass()）

2、调用类的class属性（类名.class）

3、调用Class类的静态方法（Class.forName(“包名.类名”)）常用

Student类

package com.example.reflection;

public class Student {
}

测试类

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //对象调用父类Object的getClass()方法
        Student student = new Student();
        Class<? extends Student> clazz = student.getClass();
        System.out.println(clazz);

        //调用类的class属性
        Class<Student> stu = Student.class;
        System.out.println(stu);

        //调用Class类的静态方法forName()向方法中传一个字符串（包名.类名）
        try {
            Class<?> c = Class.forName("com.example.reflection.Student");
            System.out.println(c);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

运行结果：
获取Class对象的三种方式

2、获取构造方法

1、getConstructors() 获取被public修饰构造方法

2、getDeclaredConstructors() 获取所有构造方法（包括：private、protected、默认、public）

3、getConstructor(参数类型…) 获取单个被public修饰构造方法（参数类型为可变参数，有几个参数就写几个，值为null时，表示获取无参构造）

4、getDeclaredConstructor(参数类型…) 根据参数类型获取单个构造方法（包括：private、protected、默认、public），参数类型同getConstructor一样

5、setAccessible(true) Constructor对象调用该方法暴力访问该方法，忽略掉所有访问修饰符

Student类

package com.example.reflection;

public class Student {

    /**
     * 默认构造方法
     *
     * @param str 形参
     */
    Student(String str) {
        System.out.println("默认构造方法执行了...");
    }

    /**
     * 无参构造方法
     */
    public Student() {
        System.out.println("无参构造方法执行了...");
    }

    /**
     * 一个参数的构造方法
     *
     * @param age 年龄
     */
    public Student(int age) {
        System.out.println("年龄：" + age);
    }

    /**
     * 多参构造方法
     *
     * @param name     姓名
     * @param age      年龄
     * @param password 密码
     */
    public Student(String name, int age, String password) {
        System.out.println("姓名：" + name + "年龄：" + age + "密码：" + password);
    }

    protected Student(boolean n) {
        System.out.println("受保护的构造方法执行了..." + n);
    }

    /**
     * 私有构造方法
     *
     * @param sex 性别
     */
    private Student(char sex) {
        System.out.println("私有构造方法执行了..." + sex);
    }
}

测试类

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //加载Class对象
            Class<?> clazz = Class.forName("com.example.reflection.Student");
            //获取所有公有构造方法
            Constructor<?>[] constructors = clazz.getConstructors();
            System.out.println("公有构造方法：");
            System.out.println(Arrays.toString(constructors));
            System.out.println("=======================");

            constructors = clazz.getDeclaredConstructors();
            System.out.println("所有构造方法（包括私有、受保护、默认和公有）：");
            System.out.println(Arrays.toString(constructors));

            System.out.println("=======================");
            System.out.println("公有无参构造方法：");
            Constructor<?> con = clazz.getConstructor(null);
            System.out.println(con);

            System.out.println("=======================");
            con = clazz.getConstructor(int.class);
            System.out.println("公有有参构造方法：");
            System.out.println(con);

            System.out.println("=======================");
            con = clazz.getDeclaredConstructor(char.class);
            System.out.println("私有有参构造方法：");
            System.out.println(con);

            System.out.println("=======================");
            System.out.println("暴力访问（忽略掉访问修饰符）：");
            Constructor<?> c = clazz.getDeclaredConstructor(char.class);
            c.setAccessible(true);
            c.newInstance('男');
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

运行结果：
获取构造方法

3、获取成员变量并调用

1、getFields() 获取所有被public修饰字段

2、getDeclaredFields() 获取所有字段（包括：private、protected、默认、public）

3、getField(字段名) 根据字段名获取被public修饰字段

4、getDeclaredField(字段名) 根据字段名获取字段（包括：private、protected、默认、public所修饰的字段）

Student

package com.example.reflection;

public class Student {
    public int height;
    double weight;
    private String name;
    private int age;
    private char sex;
    private String password;
    
    /**
     * 无参构造方法
     */
    public Student() {
        System.out.println("无参构造方法执行了...");
    }
}

测试类

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Class<?> clazz = Class.forName("com.example.reflection.Student");
            Field[] fields = clazz.getFields();
            System.out.println("获取所有公有的字段：");
            System.out.println(Arrays.toString(fields));

            System.out.println("=======================");
            fields = clazz.getDeclaredFields();
            System.out.println("获取所有字段（包括私有、受保护、默认和公有）：");
            System.out.println(Arrays.toString(fields));

            System.out.println("=======================");
            System.out.println("获取公有的字段并赋值：");
            Field height = clazz.getField("height");
            System.out.println("身高：" + height);
            Object obj = clazz.getConstructor().newInstance();
            height.set(obj, 180);
            Student stu = (Student) obj;
            System.out.println("学生身高：" + stu.height + "cm");

            System.out.println("=======================");
            System.out.println("获取默认字段并赋值：");
            Field weight = clazz.getDeclaredField("weight");
            System.out.println("体重：" + weight);
            weight.set(obj, 82.5);
            System.out.println("学生体重：" + stu.weight + "kg");
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

运行结果：
获取成员变量

4、获取成员方法并调用

1、getMethods() 获取所有被public所修饰的成员方法

2、getDeclared() 获取所有成员方法（包括：private、protected、默认、public）

3、getMethod(方法名称,方法参数…) 根据方法名称、参数获取被public修饰的方法

4、getDeclaredMethod(方法名称,方法参数…) 根据方法名称、参数获取默认、被protected修饰的方法

5、Method中的invoke(对象,参数值…)可以执行方法，若要执行被private修饰的方法，需要设置Method对象.setAccessible(true)解除私有限定

Student

package com.example.reflection;

public class Student {
    /**
     * 无参构造方法
     */
    public Student() {
        System.out.println("无参构造方法执行了...");
    }

    public void test1(String str) {
        System.out.println("调用了公有的、String参数的方法" + str + "...");
    }

    protected void test2() {
        System.out.println("调用了受保护的、无参的方法test2...");
    }
    
    void test3() {
        System.out.println("调用了默认的、无参的方法test3...");
    }

    private static String test4(int age) {
        System.out.println("调用了私有的、有参、有返回值的方法test4..." + age);
        return "test4的返回值";
    }
}

测试类

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Class<?> clazz = Class.forName("com.example.reflection.Student");
            Method[] methods = clazz.getMethods();
            System.out.println("获取所有公有的成员方法：");
            System.out.println(Arrays.toString(methods));

            System.out.println("=======================");
            methods = clazz.getDeclaredMethods();
            System.out.println("获取所有成员方法（包括私有、受保护、默认和公有）：");
            System.out.println(Arrays.toString(methods));

            System.out.println("=======================");
            Method test1 = clazz.getMethod("test1", String.class);
            System.out.println(test1);
            Object obj = clazz.getConstructor().newInstance();
            test1.invoke(obj, "test1");

            System.out.println("=======================");
            Method test3 = clazz.getDeclaredMethod("test3");
            System.out.println(test3);
            test3.invoke(obj);

            System.out.println("=======================");
            Method test4 = clazz.getDeclaredMethod("test4", int.class);
            System.out.println(test4);
            test4.setAccessible(true); //解除私有限定
            Object result = test4.invoke(obj, 15);
            System.out.println("返回值：" + result);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

获取成员方法

5、获取main方法并执行

Student

package com.example.reflection;

public class Student {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Student中的main方法执行了...");
    }
}

测试类

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //1、获取Student的字节码文件
            Class<?> clazz = Class.forName("com.example.reflection.Student");
            //2、获取main方法
            Method main = clazz.getMethod("main", String[].class);
            //3、调用main方法
            //      第一个参数：对象类型，因为方法时静态的，所有为null可以
            //      第二个参数：String数组，这里要注意在JDK1.4之后是数组，JDK1.5之后为可变参数
            //      这里拆的时候将new String[]{"a","b","c"}拆成3个对象所有需要强制转换
            main.invoke(null, (Object) new String[]{"a", "b", "c"});
//            main.invoke(null,new Object[]{new String[]{"a","b","c"}}); //这样也可以
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

运行结果：
获取main方法并执行

6、通过反射运行配置文件内容

利用反射和配置文件，可以使应用程序更新时，对源码无需进行修改，只需将类发送给客户端，修改配置文件即可

application.properties

classname=com.example.reflection.Student
methodName=test3

Student

package com.example.reflection;

public class Student {
    /**
     * 无参构造方法
     */
    public Student() {
        System.out.println("无参构造方法执行了...");
    }

    public void test1(String str) {
        System.out.println("调用了公有的、String参数的方法" + str + "...");
    }
}

测试类

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
         Properties prop = new Properties();
        InputStream is = Thread.currentThread().getContextClassLoader()
                .getResourceAsStream("application.properties");
        try {
            prop.load(is);
            //获取类
            String classname = prop.getProperty("classname");
            Class<?> clazz = Class.forName(classname);
            //获取方法名
            String methodName = prop.getProperty("methodName");
            Method test2 = clazz.getDeclaredMethod(methodName);
            test2.invoke(clazz.getConstructor().newInstance());
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

运行结果：
通过反射运行配置文件内容

7、通过反射越过泛型检查

需求：有一个List list,向其中添加Integer类型的数据

测试类

public class Demo {
    public static void main(String[] args){
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("aaa");
        list.add("bbb");
        //获取ArrayList的Class对象，反向调用add()方法
        Class<? extends List> clazz = list.getClass();
        try {
            Method add = clazz.getMethod("add", Object.class);
            add.invoke(list, 13);
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        for (Object obj : list) {
            System.out.println(obj);
        }
    }
}