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  • 反射初学

    概述

    • 框架:半成品软件。可以在框架的基础上进行软件开发,简化编码。

    • 反射:将类的各个组成部分封装为其他对象,这就是反射机制。

      • 好处:
        1. 可以在程序运行过程中,操作这些对象。
        2. 可以解耦,提高程序的可扩展性。
    • Java代码在计算机中的三个阶段
      Java代码在计算机中的三个阶段

    获取字节码文件的三种方式:

    1. static Class<?> forName(String className):将字节码文件加载进内存,返回Class对象。
      • 多用于配置文件,将类名定义在配置文件中。读取文件,加载类。
    2. 类名.class:通过类名的属性 class获取。
      • 多用于参数的传递。
    3. 对象.getClass():getClass()在Object类中定义着。
      • 多用于对象的获取字节码的方式。
    • 结论:同一个字节码文件(*.class)在一次程序的运行过程中,只会被加载一次,不论通过哪一种方式获取 Class对象都是同一个。
    • 示例:
    package com.my.reflect;
    import com.my.domain.Person;
    public class ReflectDemo1 {
        /*
            获取Class对象的三种方式:
                1.Class.forName("全类名"); --> 源代码阶段
                2.类名.class;     --> Class 类对象阶段
                3.对象.getClass(); --> Runtime 运行阶段
         */
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            // 1.Class.forName("全类名");
            Class cls1 = Class.forName("com.my.domain.Person");
            System.out.println(cls1);
            // 2.类名.class
            Class cls2 = Person.class;
            System.out.println(cls2);
            // 3.对象名.getClass()
            Person person = new Person();
            Class cls3 = person.getClass();
            System.out.println(cls3);
    
            System.out.println(cls1 == cls2); // true
            System.out.println(cls1 == cls3); // true
            System.out.println(cls2 == cls3); // true
        }
    }
    

    Class对象功能:

    获取功能:

    1. 获取成员变量们

      • Field[] getFields():获取所有 public修饰的成员变量。

      • Field getField(String name) :获取指定名称 public修饰的成员变量。

      • Field[] getDeclaredFields() :获取所有的成员变量,不考虑修饰符。

      • Field getDeclaredField(String name) 获取指定名称成员变量,不考虑修饰符。

    Field:成员变量

    • 操作:
      1. 设置值
        • void set(Object obj, Object value)
      2. 获取值
        • Object get(Object obj)
      3. 【忽略】访问权限修饰符的安全检测
        • setAccessible(true):暴力反射

    示例:

    package com.my.reflect;
    import com.my.domain.Person;
    import java.lang.reflect.Field;
    import java.util.Arrays;
    import java.util.stream.Stream;
    public class ReflectDemo2 {
        public static void main(String[] args) throws Exception{
            /*
                获取public修饰的成员变量
             */
            // 0. 获取一个类的Class对象
            Class personClass = Person.class;
            // 1. Field[] getFields():获取所有 public修饰的成员变量
            Field[] fields = personClass.getFields();
            // 使用Stream流
            Stream<Field> stream = Arrays.stream(fields);
            // 方法引用
            stream.forEach(System.out::println);
            // 2.Field getField(String name):获取 public修饰的指定的成员变量
            Field a = personClass.getField("a");
            Person one = new Person();
            // 获取成员变量的值
            Object o = a.get(one);
    
            System.out.println(o);
            System.out.println("=================");
            // 设置成员变量的值
            a.set(one, "独孤");
            System.out.println(one);
            /*
                获取所有的成员变量
             */
            System.out.println("==================");
            // Field[] getdeclaredFields():获取所有的成员变量
            Field[] declaredFields = personClass.getDeclaredFields();
            Stream<Field> stream2 = Arrays.stream(declaredFields);
            stream2.forEach(field -> System.out.println(field));
            // Field getdeclaredField(String name)
            Field d = personClass.getDeclaredField("d");
    /*
            // 直接访问非 public 变量的值
            System.out.println(d.get(one)); // IllegalAccessException
    */
            // 【忽略】访问权限修饰符的安全检测
            d.setAccessible(true); // 暴力反射
            // 访问非 public 变量的值
            System.out.println(d.get(one)); // IllegalAccessException
        }
    }
    
    1. 获取构造方法们

      • Constructor<?>[] getConstructors()
      • Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)
      • Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()
      • Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)

    Constructor:构造方法

    • 创建对象:
      • T newInstance(Object... initargs) :创建对应的对象
      • 如果使用空参数构造方法创建对象,操作可以简化:Class对象的newInstance()方法
    • 获取非 public 修饰的构造器时:
      • 【忽略】访问权限修饰符的安全检测
        • setAccessible(true):暴力反射

    示例:

    package com.my.reflect;
    import com.my.domain.Person;
    import java.lang.reflect.Constructor;
    public class ReflectDemo3 {
        public static void main(String[] args) throws Exception{
            // 获取对应类的Class对象
            Class<Person> pClass = Person.class;
            /*
                构造方法的获取
             */
            // 获取Person类中 String, int 的构造方法
            Constructor<Person> constructor = pClass.getConstructor(String.class, int.class);
            System.out.println(constructor);
            // 通过获取的Constructor对象创建Person对象
            Person person = constructor.newInstance("张三", 20);
            System.out.println(person);
            // 获取空参构造方法
            Constructor<Person> nullCon = pClass.getConstructor();
            Person person2 = nullCon.newInstance();
            System.out.println(person2);
            // 获取空参构造方法,直接使用Class类中的 newInstance()方法
            // Person person3 = pClass.newInstance(); // 此方法已过时
            Person person3 = pClass.getDeclaredConstructor().newInstance();
            System.out.println(person3);
        }
    }
    
    1. 获取成员方法们

      • Method[] getMethods()
      • Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
      • Method[] getDeclaredMethods()
      • Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)

    Method:成员方法

    • 执行方法:
      • Object invoke(Object obj, Object... args) ;
    • 获取方法名称:
      • String getName();

    示例

    
    package com.my.reflect;
    
    import com.my.domain.Person;
    import java.lang.reflect.Method;
    
    public class ReflectDemo4 {
        public static void main(String[] args) throws Exception{
            // 获取对应类的Class对象
            Class<Person> pClass = Person.class;
            /*
                获取成员方法
             */
            // 获取空参方法
            Method eat_method1 = pClass.getMethod("eat");
            Person p = new Person();
            eat_method1.invoke(p);
            // 获取有参方法
            Method eat_method2 = pClass.getMethod("eat", String.class);
            eat_method2.invoke(p, "饭");
            System.out.println("==============");
            // 获取所有public修饰的方法
            Method[] methods = pClass.getMethods();
            for (Method method : methods) {
                // 不仅仅有Person类中的方法,还有 Object类中的方法
                System.out.println(method);
                System.out.println(method.getName());
            }
            // 获取类名
            String className = pClass.getName();
            System.out.println(className); // com.my.domain.Person
        }
    }
    
    
    1. 获取类名
      • String getName()

    案例

    • pro.properties配置文件
    className=com.my.domain.Student
    methodName=sleep
    
    • 代码:
    package com.my.reflect;
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStream;
    import java.lang.reflect.Method;
    import java.util.Properties;
    /*
        需求:写一个“框架”,在不改变该类的任何代码的前提下
             可以帮助我们创建任意类的对象,并且执行其中任意方法
        实现方式:
            1.配置文件
            2.反射
         实现步骤:
            1.将需要创建的对象的全类名和需要执行的方法定义在配置文件中。
            2.在程序中加载读取配置文件。
            3.使用反射技术来加载类文件进内存
            4.创建对象
            5.获取方法对象
            6.执行方法
     */
    public class ReflectPractise {
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            // 1. 加载配置文件
            // 1.1 创建Properties对象
            Properties pro = new Properties();
            // 1.2 加载配置文件,转换为一个集合
            // 1.2.1 获取Class目录下的配置文件的方式:通过类加载器
            ClassLoader classLoader = ReflectPractise.class.getClassLoader();
            /*
            java.lang.Class<T>:
                ClassLoader getClassLoader​():返回类的类加载器。
                URL getResource​(String name):返回资源的路径
                InputStream getResourceAsStream​(String name):返回资源的Stream流
             */
            InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("pro.properties");
            // load加载进内存
            pro.load(is);
            // 2.获取配置文件中定义的数据
            String className = pro.getProperty("className");
            String methodName = pro.getProperty("methodName");
            // 3.加载该类进内存
            Class cls = Class.forName(className);
            // 4.创建对象
            Object obj = cls.getConstructor().newInstance();
            // 5.获取方法对象
            Method method = cls.getMethod(methodName);
            // 6.执行方法
            method.invoke(obj);
        }
    }
    
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