java 反射

java反射主要从以下几个方面理解

• 理解 Class 类
• 理解 Java 的类加载机制
• 学会使用 ClassLoader 进行类加载
• 理解反射的机制
• 掌握 Constructor、Method、Field 类的用法
• 理解并掌握动态代理

1、理解Class类

Java程序在运行时，Java运行时系统一直对所有的对象进行所谓的运行时类型标识，即所谓的RTTI。这项信息纪录了每个对象所属的类。虚拟机通常使用运行时类型信息选准正确方法去执行，用来保存这些类型信息的类是Class类。Class类封装一个对象和接口运行时的状态，当装载类时，Class类型的对象自动创建。
简单解释上面一段话
1、Class类也是类的一种，只是名字和class关键字高度相似。Java是大小写敏感的语言。
2、Class类的对象内容是你创建的类的类型信息，比如你创建一个shapes类，那么，Java会生成一个内容是shapes的Class类的对象。
3、Class类的对象不能像普通类一样，以 new shapes() 的方式创建，它的对象只能由JVM创建，因为这个类没有public构造函数。
4、Class类的作用是运行时提供或获得某个对象的类型信息。

Class原理

所有java类都是继承了object这个类，在object这个类中有一个方法：getclass().这个方法是用来取得该类已经被实例化了的对象的该类的引用，这个引用指向的是Class类的对象。

怎么获取Class对象

1、Class类的forName方法

 Class<?> aClass = Class.forName("com.sl.reflect.Student");

2、对象的getClass()方法

 Student student = new Student();
 Class<? extends Student> aClass1 = student.getClass();

3、使用类名加.class

 Class classes = Student.class.getClass();

4、通过ClassLoader对象的loadClass()方法

Class<?> aClass2 = ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass("com.sl.reflect.Student");

敲黑板调用newInstance()方法时，调用的是无参构造器，所以每个类中一定要声明一个无参构造器

ClassLoader加载

类装载器是用来把类(class)装载进 JVM 的。JVM 规范定义了两种类型的类装载器：启动类装载器(bootstrap)和用户自定义装载器(user-defined class loader)。 JVM在运行时会产生3个类加载器组成的初始化加载器层次结构 ，如下图所示：

 

image.png

        //1、获取系统类的加载器
        ClassLoader classLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        System.out.println(classLoader);

        //2. 获取系统类加载器的父类加载器（扩展类加载器，可以获取）.
        classLoader = classLoader.getParent();
        System.out.println(classLoader);

        //3. 获取扩展类加载器的父类加载器（引导类加载器，不可获取）.
        classLoader = classLoader.getParent();
        System.out.println(classLoader);

注意系统类加载器可以加载当前项目src目录下面的所有类，如果文件也放在src下面，也可以用类加载器来加载调用 getResourceAsStream 获取类路径下的文件对应的输入流。

       //文件夹在src下
        InputStream resourceAsStream = ClassLoader.getSystemClassLoader().getResourceAsStream("text1.txt");
        //文件夹在包名下
        InputStream resourceAsStream1 = ClassLoader.getSystemClassLoader().getResourceAsStream("com/sl/reflect/text2.txt");

反射

Java反射机制主要提供了以下功能

• 在运行时构造任意一个类的对象
• 在运行时获取任意一个类所具有的成员变量和方法
• 在运行时调用任意一个对象的方法（属性）
• 生成动态代理

Student测试类

/**
 * @author shuliangzhao
 * @Title: Student
 * @ProjectName design-parent
 * @Description: TODO
 * @date 2019/6/15 23:08
 */
public class Student {

    private String name;

    private Integer age;

    public Student() {

    }

    public Student(String name,Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }
}

Method类

  public static void testMethod() throws Exception {
        Class<Student> aClass = (Class<Student>) Class.forName("com.sl.reflect.Student");
        //1.获取方法
        // 获取取clazz对应类中的所有方法--方法数组（一）
        // 不能获取private方法,并且获取从父类继承来的所有方法
        Method[] methods = aClass.getMethods();
        for (Method method:methods) {
            System.out.println(method);
        }
        System.out.println("================================");
        //2.获取方法
        // 获取取clazz对应类中的所有方法--方法数组（一）
        // 不能获取private方法,不获取从父类继承来的所有方法
        Method[] declaredMethods = aClass.getDeclaredMethods();
        for (Method method:declaredMethods) {
            System.out.println(method);
        }

        System.out.println("=================================");
        //  1.3.获取指定的方法
        //  需要参数名称和参数列表，无参则不需要写
        //  对于方法public void setName(String name) {  }
        Method method = aClass.getDeclaredMethod("setName", String.class);
        System.out.println(method);
        //  而对于方法public void setAge(int age) {  }
        method = aClass.getDeclaredMethod("setAge", Integer.class);
        System.out.println(method);
        //  这样写是获取不到的，如果方法的参数类型是int型
        //  如果方法用于反射，那么要么int类型写成Integer： public void setAge(Integer age) {  }
        //  要么获取方法的参数写成int.class

        //2.执行方法
        //  invoke第一个参数表示执行哪个对象的方法，剩下的参数是执行方法时需要传入的参数
        Object obje = aClass.newInstance();
        method.invoke(obje,2);

        //如果一个方法是私有方法，第三步是可以获取到的，但是这一步却不能执行
        //私有方法的执行，必须在调用invoke之前加上一句method.setAccessible（true）;
    }

    /**
      *  把类对象和类方法名作为参数，执行方法
     *
     *  把全类名和方法名作为参数，执行方法
     *  可变参数可以放数组
     * @param obj: 方法执行的那个对象.
     * @param methodName: 类的一个方法的方法名. 该方法也可能是私有方法.
     * @param args: 调用该方法需要传入的参数
     * @return: 调用方法后的返回值
     *
     */
    public Object invoke(Object obj, String methodName, Object ... args) throws Exception{
        //1. 获取 Method 对象
        //   因为getMethod的参数为Class列表类型，所以要把参数args转化为对应的Class类型。

        Class [] parameterTypes = new Class[args.length];
        for(int i = 0; i < args.length; i++){
            parameterTypes[i] = args[i].getClass();
            System.out.println(parameterTypes[i]);
        }

        Method method = obj.getClass().getDeclaredMethod(methodName, parameterTypes);
        //如果使用getDeclaredMethod，就不能获取父类方法，如果使用getMethod，就不能获取私有方法

        //
        //2. 执行 Method 方法
        //3. 返回方法的返回值
        return method.invoke(obj, args);
    }

Field类

public static void testField() throws Exception {
        Class<Student> aClass = (Class<Student>) Class.forName("com.sl.reflect.Student");
        //1.获取字段
        //  1.1 获取所有字段 -- 字段数组
        //     可以获取公用和私有的所有字段，但不能获取父类字段
        Field[] declaredFields = aClass.getDeclaredFields();
        for (Field field:declaredFields) {
            System.out.println(field);
        }
        System.out.println("=============================");
        //  1.2获取指定字段
        Field field = aClass.getDeclaredField("name");
        System.out.println(field.getName());

        System.out.println("==============================");

        Student student = new Student();
        //如果字段是私有的，不管是读值还是写值，都必须先调用setAccessible（true）方法
        field.setAccessible(true);
        student.setAge(1);
        student.setName("张三");
        //2.使用字段
        //  2.1获取指定对象的指定字段的值
        Object o = field.get(student);
        System.out.println(o);
        System.out.println("==========================");
        //  2.2设置指定对象的指定对象Field值
        field.set(student, "DEF");
        System.out.println(student.getName());
    }

Constructor类

 public static void testConstructor() throws Exception{
        Class<Student> aClass = (Class<Student>) Class.forName("com.sl.reflect.Student");
        //1. 获取 Constructor 对象
        //   1.1 获取全部
        Constructor<?>[] constructors = aClass.getConstructors();
        for (Constructor constructor:constructors) {
            System.out.println(constructor);
        }
        System.out.println("============================");
        //  1.2获取某一个，需要参数列表
        Constructor<Student> constructor = aClass.getConstructor(String.class, Integer.class);
        System.out.println(constructor);
        System.out.println("============================");
        //2. 调用构造器的 newInstance() 方法创建对象
        Object obj = constructor.newInstance("zhagn", 1);
    }

Annotation

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(value={ElementType.METHOD})
public @interface AgeValidator {
    public int min();
    public int max();
}

public static void testAnnotation() throws Exception{
        Class<?> aClass = Class.forName("com.sl.reflect.Student");
        Object o = aClass.newInstance();
        Method method = aClass.getDeclaredMethod("setAge", Integer.class);
        int val = 6;
        AgeValidator annotation = method.getAnnotation(AgeValidator.class);
        if (annotation != null) {
            if (annotation instanceof AgeValidator) {
               AgeValidator ageValidator =  annotation;
               if (val < ageValidator.min() || val > ageValidator.max()) {
                   throw new RuntimeException("年龄非法");
               }
            }
        }
        method.invoke(o,20);
        System.out.println(o);
    }

小结

1. Class: 是一个类; 一个描述类的类.
   　　封装了描述方法的 Method,
   描述字段的 Filed,
   描述构造器的 Constructor 等属性.
2. 如何得到 Class 对象:
   　　2.1 Person.class
   　　2.2 person.getClass()
   　　2.3 Class.forName("com.atguigu.javase.Person")
3. 关于 Method:
   　　3.1 如何获取 Method:
   　　　　1). getDeclaredMethods: 得到 Method 的数组.
   　　　　2). getDeclaredMethod(String methondName, Class ... parameterTypes)
   　　3.2 如何调用 Method
   　　　　1). 如果方法时 private 修饰的, 需要先调用 Method 的　setAccessible(true), 使其变为可访问
   　　　　2). method.invoke(obj, Object ... args);
4. 关于 Field:
   　　4.1 如何获取 Field: getField(String fieldName)
   　　4.2 如何获取 Field 的值:
   　　　　1). setAccessible(true)
   　　　　2). field.get(Object obj)
   　　4.3 如何设置 Field 的值:
   　　　　field.set(Obejct obj, Object val)
5. 了解 Constructor 和 Annotation
6. 反射和泛型.
   　　6.1 getGenericSuperClass: 获取带泛型参数的父类
   　　6.2 Type 的子接口: ParameterizedType
   　　6.3 可以调用 ParameterizedType 的 Type[] getActualTypeArguments() 获取泛型参数的数组.