反射

11.反射

11.1.概念

• 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：框架设计的灵魂，将类的各个组成部分封装为其他对象，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。
• 反射的使用方式，要先获取该类的Class对象，然后使用其方法获取构造器，方法，变量后，对这些再使用反射类里的方法进行操作。

11.2.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。多用于对象的获取字节码的方式

   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。

public class Reflect {
   

    /** 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 2. 类名.class：通过类名的属性class获取 3. 对象.getClass()：getClass()方法在Object类中定义着。 */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
   

        //1.Class.forName("全类名")
        Class cls1 = Class.forName("cn.itcast.domain.Person");
        System.out.println(cls1);
        //2.类名.class
        Class cls2 = Person.class;
        System.out.println(cls2);
        //3.对象.getClass()
        Person p = new Person();
        Class cls3 = p.getClass();
        System.out.println(cls3);

        //== 比较三个对象
        System.out.println(cls1 == cls2);//true
        System.out.println(cls1 == cls3);//true


        Class c = Student.class;
        System.out.println(c == cls1);
    }
}

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

    public Person() {
   }

    public Person(String name, int age) {
   
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    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 "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

11.3.java代码的三个阶段

1. sourse源代码阶段：java源代码编译为.class字节码文件

2. class类对象阶段：class文件通过类加载器加载进内存，成员变量，构造方法，成员方法均被封装为对象，通过数组存储，

3. runtime运行阶段：通过new创建对象

11.4.Class对象功能

1. 获取成员变量们

   • public Field[] getFields() ：获取所有 public 修饰的成员变量
   • public Field getField(String name)： 获取指定名称的 public 修饰的成员变量
   • public Field[] getDeclaredFields()：获取所有的成员变量，不考虑修饰符
   • public Field getDeclaredField(String name)：获取指定名称的成员变量，不考虑修饰符

2. 获取构造方法们

   • public Constructor<?>[] getConstructors()：获取所有 public 修饰的构造方法

   • public Constructor<T> getConstructor(class<?>... parameterTypes) ：获取指定名称的 public 修饰的构造方法

   • public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()：获取所有的构造方法，不考虑修饰符

   • public Constructor<T> getDeclaredConstructor(class<?>... parameterTypes)：获取指定名称的构造方法，不考虑修饰符

3. 获取成员方法们：

   • public Method[] getMethods()：获取所有 public 修饰的成员方法

   • public Method getMethod(String name, class<?>... parameterTypes)：获取指定名称的 public 修饰的成员方法

   • public Method[] getDeclaredMethods()：获取所有的成员方法，不考虑修饰符

   • public Method getDeclaredMethod(String name, class<?>... parameterTypes)：获取指定名称的成员方法，不考虑修饰符

4. 获取全类名

   • public String getName()：返回此 Class 对象所表示的实体（类、接口、数组类、基本类型或 void）名称。

11.5.反射方法介绍

• java.lang.reflect.AccessibleObject类，是反射的根类，有三个已知子类，分别为Constructor(构造器)，Field(变量)，Method(方法)

  • AccessibleObject类下有个常用方法：
    • 暴力反射：public void setAccessible(true)：忽略访问权限修饰符的安全检查，除public外都需要设置

• Field：成员变量

  1. 设置值：public void set(Object obj, Object value)：将指定对象变量上此 Field 对象表示的字段设置为指定的新值

  2. 获取值：public void get(Object obj)：返回指定对象上此 Field 表示的字段的值

• Constructor：构造器

  1. 创建对象：public T newInstance(Object... initargs)：创建该构造方法的声明类的新实例，并用指定的初始化参数初始化该实例
  2. 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
     • public T newInstance()：创建此 Class 对象所表示的类的一个新实例。

• Method：方法对象

  1. 执行方法：public Object invoke(Object obj, Object... args)：对带有指定参数的指定对象调用由此 Method 对象表示的底层方法

  2. 获取方法名称：public String getName()：返回此 Method 对象表示的方法名称。

• Example：

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

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


    public Person() {
   
    }

    public Person(String name, int age) {
   

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

    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 "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", a='" + a + '\'' +
                ", b='" + b + '\'' +
                ", c='" + c + '\'' +
                ", d='" + d + '\'' +
                '}';
    }

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

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


public class ReflectDemo {
   


    public static void main(String[] args) throws Exception {
   

        //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);
        }

        System.out.println("------------");
        //2.Field getField(String name)
        Field a = personClass.getField("a");
        //获取成员变量a 的值
        Person p = new Person();
        Object value = a.get(p);
        System.out.println(value);
        //设置a的值
        a.set(p,"张三");
        System.out.println(p);

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

        //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);
        }
        //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
        Object value2 = d.get(p);
        System.out.println(value2);
        
        
        
        
    
    	//0.获取Person的Class对象
        Class personClass = Person.class;

        //Constructor<T> getConstructor(类<?>... parameterTypes)
        Constructor constructor = personClass.getConstructor(String.class, int.class);
        System.out.println(constructor);
        //创建对象
        Object person = constructor.newInstance("张三", 23);
        System.out.println(person);

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

        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);

        //constructor1.setAccessible(true);
    
        
        
        
        

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

        //获取指定名称的方法
        Method eat_method = personClass.getMethod("eat");
        Person p = new Person();
        //执行方法
        eat_method.invoke(p);


        Method eat_method2 = personClass.getMethod("eat", String.class);
        //执行方法
        eat_method2.invoke(p,"饭");

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

        //获取所有public修饰的方法
        Method[] methods = personClass.getMethods();
        for (Method method : methods) {
   
            System.out.println(method);
            String name = method.getName();
            System.out.println(name);
            //method.setAccessible(true);
        }

        //获取类名
        String className = personClass.getName();
        System.out.println(className);//cn.itcast.domain.Person
    }
}

11.6.静态的获取和使用

• 静态方法和静态变量的获取与普通的没有任何区别，但是在使用上有一点区别

public class Demo {
   

    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
   
        // 获取目标类对应的Class对象
        Class clz = StaticClass.class;

        // 获取静态的目标成员变量
        //accessStaticField(clz);

        // 静态方法
        Method staticMethod = clz.getDeclaredMethod("staticMethod");
        staticMethod.setAccessible(true);
        staticMethod.invoke(null);
    }

    private static void accessStaticField(Class clz) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
   
        Field staticField = clz.getDeclaredField("staticField");

        // 访问静态成员变量
        staticField.setAccessible(true);
        int a = (int) staticField.get(null);
        System.out.println(a);

        // 修改静态成员变量的值
        staticField.set(null, 900);
        a = (int) staticField.get(null);
        System.out.println(a);
    }
}

class StaticClass {
   
    private static int staticField = 100;
    private static void staticMethod() {
   
        System.out.println("static method");
    }
}