目录
- 反射概述
- 反射的使用
- 获取class对象的三种方式
- 反射获取类的构造器
- 1. 获取类中所有的构造器
- 2. 获取单个构造器
- 反射获取构造器的作用
- 反射获取成员变量
- 反射变量赋值、取值
- 获取类的成员方法
- 反射对象类方法执行
- 反射简易框架案例
- 案例需求
- 实现步骤
- 代码如下
反射概述
-
什么是反射
反射技术,指的是加载类的字节码到内存,并以编程的方法解刨出类中的各个成分(成员变量、方法、构造器等)。 -
反射的作用
- 基本作用:可以得到一个类的全部成分然后操作。
- 可以破坏封装性。
- 最重要的用途是:适合做Java的框架,基本上,主流的框架都会基于反射设计出一些通用的功能。
如:IDEA通过反射技术就可以获取到类中有哪些方法,并且把方法的名称以提示框的形式显示出来,所以你能看到这些提示了。
- 反射技术怎么用
获取类的信息、操作它们
- 反射第一步:加载类,获取类的字节码:Class对象
- 获取类的构造器:Constructor对象
- 获取类的成员变量:Field对象
- 获取类的成员方法:Method对象
反射的使用
反射的第一步:是将字节码加载到内存,我们需要获取到的字节码对象。
获取class对象的三种方式
Class c1= 类名.class
调用Class提供方法:public static Class forName(String package);
Object提供的方法:public Class getclass(); Class c3= 对象.getclass();
代码示例:
有一个Student类,获取Student类的字节码代码有三种写法。不管用哪一种方式,获取到的字节码对象其实是同一个。
public class Test1Class{
public static void main(String[] args){
Class c1 = Student.class;
System.out.println(c1.getName()); //获取全类名 com.tx.www.Student
System.out.println(c1.getSimpleName()); //获取简单类名 Student
Class c2 = Class.forName("com.tx.www.Student");
System.out.println(c1 == c2); //true
Student s = new Student();
Class c3 = s.getClass();
System.out.println(c2 == c3); //true
}
}
反射获取类的构造器
获取构造器,需要用到Class类提供的几个方法,如下图所示:
假设现在有一个Cat类,里面有几个构造方法,代码如下
public class Cat{
private String name;
private int age;
public Cat(){
}
private Cat(String name, int age){
}
}
1. 获取类中所有的构造器
public class Test2Constructor{
@Test
public void testGetConstructors(){
//1、反射第一步:必须先得到这个类的Class对象
Class c = Cat.class;
//2、获取类的全部构造器
Constructor[] constructors = c.getDeclaredConstructors();
//3、遍历数组中的每一个构造器对象。
for(Constructor constructor: constructors){
System.out.println(constructor.getName()+"---> 参数个数:"+constructor.getParameterCount());
}
}
}
运行测试方法打印结果如下
2. 获取单个构造器
public class Test2Constructor {
@Test
public void testGetConstructor() throws NoSuchMethodException {
//1、反射第一步:必须先得到这个类的Class对象
Class c = Cat.class;
//2、获取类public修饰的空参数构造器
Constructor constructor1 = c.getConstructor();
System.out.println(constructor1.getName()+"---> 参数个数:"+constructor1.getParameterCount());
//3、获取private修饰的有两个参数的构造器,第一个参数String类型,第二个参数int类型
Constructor constructor2 = c.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
System.out.println(constructor2.getName()+"---> 参数个数:"+constructor2.getParameterCount());
}
}
反射获取构造器的作用
构造器的作用:初始化对象并返回。
这里我们需要用到如下的两个方法,注意:这两个方法时属于Constructor的,需要用Constructor对象来调用。
如下图所示,constructor1和constructor2分别表示Cat类中的两个构造器。现在我要把这两个构造器执行起来
由于构造器是private修饰的,可以调用setAccessible(true) 表示禁止检查访问控制,然后再调用newInstance(实参列表) 就可以执行构造器,完成对象的初始化了。
代码如下
注意:这也体现了反射可以破坏java的封装性。
反射获取成员变量
Class提供了从类中获取成员变量的方法。
使用示例如下:
新建一个Cat对象类
public class Cat {
public static int a;
public static final String COUNTRY = "中国";
private String name;
private int age;
public Cat(){
System.out.println("无参数构造器执行了~~");
}
private Cat(String name, int age) {
System.out.println("有参数构造器执行了~~");
this.name = name;
this.age = age;
}
private void run(){
System.out.println("🐱跑的贼快~~");
}
public void eat(){
System.out.println("🐱爱吃猫粮~");
}
private String eat(String name){
return "🐱最爱吃:" + name;
}
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;
}
@Override
public String toString() {
return "Cat{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
测试获取成员变量方法
public class Test3Field {
@Test
public void testGetFields() throws Exception {
// 1、反射第一步:必须是先得到类的Class对象
Class c = Cat.class;
// 2、获取类的全部成员变量。
Field[] fields = c.getDeclaredFields();
// 3、遍历这个成员变量数组
for (Field field : fields) {
System.out.println(field.getName() + "---> "+ field.getType());
}
// 4、定位某个成员变量
Field fName = c.getDeclaredField("name");
System.out.println(fName.getName() + "--->" + fName.getType());
Field fAge = c.getDeclaredField("age");
System.out.println(fAge.getName() + "--->" + fAge.getType());
// 赋值
Cat cat = new Cat();
fName.setAccessible(true); // 禁止访问控制权限
fName.set(cat, "卡菲猫");
System.out.println(cat);
// 取值
String name = (String) fName.get(cat);
System.out.println(name);
}
}
运行完上面的代码之后,我们可以看到控制台上打印输出了,每一个成员变量的名称和它的类型。
反射变量赋值、取值
获取到成员变量的作用:依然是赋值、取值。
在Filed类中提供给给成员变量赋值和获取值的方法
注意:设置值、获取值的方法时Filed类的需要用Filed类的对象来调用,而且不管是设置值、还是获取值,都需要依赖于该变量所属的对象。
示例代码如下
执行结果如下:
获取类的成员方法
Class提供了从类中获取成员方法的APl。
示例代码如下:
public class Test3Method{
public static void main(String[] args){
//1、反射第一步:先获取到Class对象
Class c = Cat.class;
//2、获取类中的全部成员方法
Method[] methods = c.getDeclaredMethods();
//3、遍历这个数组中的每一个方法对象
for(Method method : methods){
System.out.println(method.getName()+"-->"+method.getParameterCount()+"-->"+method.getReturnType());
}
}
}
执行上面的代码,运行结果如下图所示:打印输出每一个成员方法的名称、参数格式、返回值类型
也能获取单个指定的成员方法,如下图所示
反射对象类方法执行
成员方法的作用:依然是执行
把run()方法和eat(String name)方法执行起来。(看分割线之下的代码)
public class Test3Method{
public static void main(String[] args) throws Exception{
//1、反射第一步:先获取到Class对象
Class c = Cat.class;
//2、获取类中的全部成员方法
Method[] methods = c.getDeclaredMethods();
//3、遍历这个数组中的每一个方法对象
for(Method method : methods){
System.out.println(method.getName()+"-->"+method.getParameterCount()+"-->"+method.getReturnType());
}
System.out.println("-----------------------");
//4、获取private修饰的run方法,得到Method对象
Method run = c.getDeclaredMethod("run");
//执行run方法,在执行前需要取消权限检查
Cat cat = new Cat();
run.setAccessible(true);
Object rs1 = run.invoke(cat);
System.out.println(rs1);// null
//5、获取private 修饰的eat(String name)方法,得到Method对象
Method eat = c.getDeclaredMethod("eat",String.class);
eat.setAccessible(true);
Object rs2 = eat.invoke(cat,"鱼儿");
System.out.println(rs2);//(>^ω^<)喵爱吃:鱼儿
}
}
执行结果如下
-----------------------
空参数构造方法执行了
(>^ω^<)喵跑得贼快~~
null
(>^ω^<)喵爱吃:鱼儿
反射简易框架案例
案例需求
案例需求:对于任意一个对象,该框架都可以把对象的字段名和对应的值,保存到文件中去。
实现步骤
1.先写好两个类,一个Student类和Teacher类
2.写一个ObjectFrame类代表框本架
在ObjectFrame类中定义一个saveObject(Object obj)方法,用于将任意对象存到文件中去
参数:Object obj: 就表示要存入文件中的对象
3.编写方法内部的代码,往文件中存储对象的属性名和属性值
(1)每收到一个对象后,使用反射获取该对象的Class对象,然后获取全部的成员变量。
(2)遍历成员变量,然后提取成员变量在该对象中的具体值。
(3)把成员变量名、和其值,写出到文件中去即可。
代码如下
- ObjectFrame表示自己设计的框架
public class ObjectFrame{
public static void saveObject(Object obj) throws Exception{
PrintStream ps =
new PrintStream(new FileOutputStream("src\\data.txt",true));//字节打印流
//1)每收到一个对象后,使用反射获取该对象的Class对象,然后获取全部的成员变量。
//2)遍历成员变量,然后提取成员变量在该对象中的具体值。
Class c = obj.getClass(); //获取字节码
ps.println("---------"+c.getSimpleName()+"---------");
Field[] fields = c.getDeclaredFields(); //获取所有成员变量
//3)把变量名和变量值写到文件中去
for(Field field : fields){
String name = field.getName();
field.setAccessible(true);//禁止访问检查
String value = field.get(obj)+"";
ps.println(name + "=" + value);
}
ps.close();
}
}
- 使用自己设计的框架,往文件中写入Student对象的信息和Teacher对象的信息。
先准备好Student类和Teacher类
public class Student{
private String name;
private int age;
private char sex;
private double height;
private String hobby;
}
public class Teacher{
private String name;
private double salary;
}
- 在测试中类创建一个Student对象,创建一个Teacher对象,用ObjectFrame的方法把这两个对象所有的属性名和属性值写到文件中去。
public class Test5Frame{
@Test
public void save() throws Exception{
Student s1 = new Student("吴彦祖",45, '男', 185.3, "篮球,冰球,阅读");
Teacher s2 = new Teacher("播妞",999.9);
ObjectFrame.saveObject(s1);
ObjectFrame.saveObject(s2);
}
}
测试结果如下: