反射:运行时类信息

发布时间 2023-10-06 13:45:51作者: 顺风顺水heng

反射:框架设计的灵魂

  1. 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。
  2. 反射:将类的各个组成部分封装为其它对象,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。

获取Class对象的方式:

	1. Class.forName("全类名"):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()方法在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)在一次程序运行过程中,只会被加载一次,不论通过哪一种方式获取的Class对象都是同一个。

Class类的理解(这是重点)

在这里插入图片描述
Java代码在计算机中 经历的阶段:三个阶段

首先是Source源代码阶段:

首先写好一个类的代码后,它是一个(比如说Person .java)文件,然后通过javac 编译 成 一个Person.class 文件。

然后通过这个class类的类加载器(ClassLoader)进入第二阶段,Class类对象阶段。

类对象阶段:

有一个Class 类对象,
里面封装了成员变量类(数组),构造方法类(数组),成员方法类(数组)

  • 成员变量 Field【】fields
  • 构造方法 Constructor【】cons
  • 成员方法 Method【】methods

第三个阶段就是Runtime运行时阶段,就直接时创建对象了。

Class对象功能:

1.获取成员变量们
getFields()

首先创建一个Person类

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public String a;
    protected String b;
    String c;
    private String d;

然后在demo中

      //0.获取Person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();
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }
  1. 第一个方法,getFields(),可以获取该类对象中所有public修饰的成员变量。用一个Field数组来存储。 ( Field[] fields)
getFields(String name)

比如说该类的成员变量中有个a的变量

    Field a = personClass.getField("a");

就是获取a该成员变量。

Field[] getDeclaredFields():获取所有的成员变量,不考虑修饰符
    Field[] declaredFields = personClass.getDeclaredFields();
        for (Field declaredField : declaredFields) {
            System.out.println(declaredField);
        }

假若想要访问单个,但是它是私有的,仍然想访问到的话,那么就用暴力反射

     //Field getDeclaredField(String name)
        Field d = personClass.getDeclaredField("d");
        //忽略访问权限修饰符的安全检查
        d.setAccessible(true);//暴力反射
获取成员变量后能够设置和修改
 Field a = personClass.getField("d");

得到成员变量d 的类 a

然后

Person p = new Person();

得到一个实例化的person对象p

然后

  Object value = a.get(p);

然类a 得到其实例化对象,也就是将 一个实例化的p传进去。用一个Object来接收

  System.out.println(value);

设置变量的值

  a.set(p,"张三");

传入p,得到a的实例化,然后将其改成“张三”

综上所述,也就是说,class类的getField得到的也是一些成员变量类而已,要让它跟一个实例化原类绑定,才能获取值和修改值。

2.获取构造方法
 //0.获取Person的Class对象
        Class personClass = Person.class;

第一步仍然是获取Person的Class对象

第二步通过getConstructor()方法可以获取构造器

首先先看看Person类里面

    public Person() {
    }

    public Person(String name, int age) {

        this.name = name;
        this.age = age;
    }

有有参构造和无参构造

先看有参构造

        Constructor constructor = personClass.getConstructor(String.class, int.class);

通过personClass的getConstructor方法,但是因为要调用有参的,所以括号内要传入有参构造的两个参数,而且都是类对象

  • String.class, int.class

然后还可以通过这个构造器去创建原本类的实例

   //创建对象
        Object person = constructor.newInstance("张三", 23);

而获取无参构造也是一样,如下:

     Constructor constructor1 = personClass.getConstructor();
        System.out.println(constructor1);
        //创建对象
        Object person1 = constructor1.newInstance();
        System.out.println(person1);

        Object o = personClass.newInstance();
        System.out.println(o);
3.获取成员方法们

先看看类中的两个方法

    public void eat(){
        System.out.println("eat...");
    }

    public void eat(String food){
        System.out.println("eat..."+food);
    }

一个无参,一个有参

获取指定名字的方法

        //0.获取Person的Class对象
        Class personClass = Person.class;

        Method eat_method = personClass.getMethod("eat");

然后还可以直接执行该方法,但是也要传一个Person的实例化类给它

    Person p = new Person();
        //执行方法
        eat_method.invoke(p);

如果是有参构造,就获得方法的时候,要将参数类型写上。

 Method eat_method2 = personClass.getMethod("eat", String.class);

然后执行方法也需要传入参数

   eat_method2.invoke(p,"饭");

案例

需求:写一个“框架”,不能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:

  • 配置文件
  • 反射

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. 执行方法

在这里插入图片描述

比如现在我们创建了一个配置文件 pro.properties

里面写了两行代码

className=cn.itcast.domain.Student
methodName=sleep

然后在测试类中实现不改变该类的任何代码。可以创建任意类的对象,可以执行任意方法

//1.加载配置文件
//1.1创建Properties对象
  Properties pro = new Properties();

配置文件需要Properties 对象的load方法获得

但是我们首先得先获得我们这个类的加载器

 ClassLoader classLoader = ReflectTest.class.getClassLoader();

然后再获得配置文件

InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("pro.properties");

最后

   pro.load(is);//与字节流绑定

这样就算能和配置文件连接上了

       //2.获取配置文件中定义的数据
        String className = pro.getProperty("className");
        String methodName = pro.getProperty("methodName");

接下来就是反射的内容

       //3.加载该类进内存
        Class cls = Class.forName(className);
        //4.创建对象
        Object obj = cls.newInstance();
        //5.获取方法对象
        Method method = cls.getMethod(methodName);
        //6.执行方法
        method.invoke(obj);

//所以我们要让其创建那个类的对象,创建哪个类的方法,只需要在配置文件中改一下就行。

虽然现在代码量增多了,但是在大型项目中,改变原类的代码总还是要调试,所以尽量避免修改,用配置文件的方法就方便了许多。

获取一个类的相应方法有两种途径(如果知道方法名的话)
1.是通过得到其方法数组然后一个个遍历
2.通过一个叫啥方法,直接传方法名进去。