【详解】Java反射机制（打穿封装）

目录

定义：

用途：

反射基本信息：

反射相关的类（important）：

Class类(反射机制的起源 )

Class类中的相关方法：

常用获得类相关的方法（重要）

常用获得类中属性相关的方法（重要）

获得类中注解相关的方法（了解）

获得类中构造器相关的方法（重要）

获得该类所有构造方法（重要）

反射示例：

获得Class对象的三种方式

反射的使用：

反射--创建对象

反射--调用私有的构造方法

反射--私有属性 

反射--私有方法

反射优点和缺点  

优点：

缺点： 

重点总结：

结语：

定义：

Java的反射（reflection）机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性，既然能拿到那么，我们就可以修改部分类型信息；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。

用途：

（1）在日常的第三方应用开发过程中，经常会遇到某个类的某个成员变量、方法或是属性是私有的或是只对系统应用开放，这时候就可以利用Java的反射机制通过反射来获取所需的私有成员或是方法 。

（2）反射最重要的用途就是开发各种通用框架，比如在spring中，我们将所有的类Bean交给spring容器管理，无 论是XML配置Bean还是注解配置，当我们从容器中获取Bean来依赖注入时，容器会读取配置，而配置中给的 就是类的信息，spring根据这些信息，需要创建那些Bean，spring就动态的创建这些类。

反射基本信息：

Java程序中许多对象在运行时会出现两种类型：运行时类型(RTTI)和编译时类型，例如Person p = new Student()；这句代码中p在编译时类型为Person，运行时类型为Student。程序需要在运行时发现对象和类的真实信息。而通过使用反射程序就能判断出该对象和类属于哪些类。

反射相关的类（important）：

Class类(反射机制的起源 )

代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口. Class的官方文档：Class文档

Java文件被编译后，生成了.class文件，JVM此时就要去解读.class文件 ,被编译后的Java文件.class也被JVM解析为一个对象，这个对象就是 java.lang.Class .这样当程序在运行时，每个java文件就最终变成了Class类对象的一个实例。我们通过Java的反射机制应用到这个实例，就可以去获得甚至去添加改变这个类的属性和动作，使得这个类成为一个动态的类 .（如果觉得抽象没关系看下面演示后再看这个就明白了😎😎😎）

Class类中的相关方法：

常用获得类相关的方法（重要）

常用获得类中属性相关的方法（重要）

Field的官方文档：Field官方文档

获得类中注解相关的方法（了解）

获得类中构造器相关的方法（重要）

Constructor的官方文档：Constructor官方文档

获得该类所有构造方法（重要）

Method的官方文档：Method官方文档

反射示例：

获得Class对象的三种方式

在反射之前，我们需要做的第一步就是先拿到当前需要反射的类的Class对象，然后通过Class对象的核心方法，达到反射的目的，即：在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象， 都能够调用它的任意方法和属性，既然能拿到那么，我们就可以修改部分类型信息👍👍👍。

第一种：

使用类对象的 getClass() 方法

第二种：

使用 .class 方法。 说明：仅适合在编译前就已经明确要操作的Class

第三种：

使用 Class.forName("类的全路径名"); 静态方法。 前提：已明确类的全路径名。

注意这里是类的全路径，如果有包需要加包的路径例如（domo1.Student）.

要声明异常。

其中第三种使用的最多如果大家要记得话就记下第三种。

class Student{
    public int age = 10;
    private String name = "gobeyye";
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student();
        //第一种
        Class c1= s1.getClass();
        //第二种
        Class c2 = Student.class;
        //第三种
        Class c3 = null;
        try{
            c3 = Class.forName("Student");

        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        System.out.println(c1 == c2);
        System.out.println(c1 == c3);
        System.out.println(c2 == c3);
    }
}

上面的代码运行结果如下：

都为true且在==的比较情况下，这说明：一个类在 JVM 中只会有一个 Class 实例。

反射的使用：

注意：所有和反射相关的包都在 import java.lang.reflect 包下面。

我们主要运用反射来进行创建类的实例和调用被private修饰的构造方法，方法和成员变量。

为了方便理解下面给出Student类的实现图片💕💕💕。

反射--创建对象

具体创建过程如下，这个不用记忆有用到的时候查资料知道怎么用即可。

下面有些方法是上面表格给出的如果不太了解的话可以向上翻。

public static void reflectNewInstance(){
        try{
            Class<?> classStudent = Class.forName("Student");
            Object objectStudent = classStudent.newInstance();
            Student student = (Student)objectStudent;
            System.out.println(student);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        reflectNewInstance();
    }

结果如下：可以发现我们成功通过反射创建了一个Student对象。 

不要怕抛了这么多异常，这个编译器有快捷键的不需要我们自己写。如下图我们把鼠标放到报错处等弹出如下界面是按下Alt + Shift + Enter键即可快速catch异常。

反射--调用私有的构造方法

具体过程如下：

和上面一样看着异常很多我们可以直接使用快捷键快速完成，不用记忆这个一般都是在项目里面才会用到，比赛不会有这些东西考试大概率也不会。

eclaredConstructorStudent.setAccessible(true);

这个代码在后续演示中会经常看到因为基本上用到private修饰的东西要用反射来调用的话都要把它设置为true这个方法可以查阅方法库双击shift即可查看。

至于

String.class,int.class

后面为什么要加.class这是语法规定。

public static void reflectPrivateConstructor(){
        try{
            Class<?> classStudent = Class.forName("Student");
            Constructor<?> declaredConstructorStudent = classStudent.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
            declaredConstructorStudent.setAccessible(true);
            Object objectStudent = declaredConstructorStudent.newInstance("go",20);
            Student student = (Student)objectStudent;
            System.out.println(student);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        reflectPrivateConstructor();
    }

结果如下：上面这所以会打印Student(String,name)可以看看我前面给出的Student类的图，加上这个是为了证明private的带参数的构造方法被成功调用，显然可以被调用👍👍👍。

反射--私有属性 

改变被private修饰的成员变量的值。

后续在私有属性这里会经常调用到set方法，为了防止友友们疑惑这里声明这个set是人家自带的。

 具体演示如下：

classStudent.getDeclaredField("name");

传入要设置成员变量的标识符。

public static void reflectPrivateField(){
        try{
            Student student = new Student();
            Class<?> classStudent = Class.forName("Student");
            Field field = classStudent.getDeclaredField("name");
            field.setAccessible(true);
            field.set(student,"gobey");
            System.out.println(student);

        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (NoSuchFieldException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        reflectPrivateField();
    }

结果如下：

可以发现在用println打印student时我们name成员变量的值成功被修改👌👌👌。

反射--私有方法

具体演示如下：

在这个方法中我们第一个参数传入的是我们要调用的方法名称，后面的参数是我们方法的参数，由于我们function方法只有一个String参数故我们传入一个String类型即可但是一定要记得后面要加一个.class后缀这是语法。 

invoke就是用来调用对应方法的。对应源码如下图：

代码如下： 

public static void reflectPrivateMethod(){
        try{
            Class<?> classStudent = Class.forName("Student");
            Method methodStudent = classStudent.getDeclaredMethod("function", String.class);
            methodStudent.setAccessible(true);
            Object objectStudent = classStudent.newInstance();
            Student student = (Student)objectStudent;
            methodStudent.invoke(student,"hehehehe");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        reflectPrivateMethod();
    }

 对应结果如下：可以看到被private修饰的方法成功被调用。

到这里我们反射常用的四个方式已经全部演示完毕，希望友友们自己可以试着实现一下，这个不是很难的👍👍👍。 

反射优点和缺点  

优点：

1. 对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法。

2. 增加程序的灵活性和扩展性，降低耦合性，提高自适应能力。

3. 反射已经运用在了很多流行框架如：Struts、Hibernate、Spring 等等。

缺点： 

1. 使用反射会有效率问题。会导致程序效率降低。

2. 反射技术绕过了源代码的技术，因而会带来维护问题。反射代码比相应的直接代码更复杂 。

重点总结：

1. 反射的意义。

2. 反射重要的几个类： Class类 、Field类、 Method类、 Constructor类。

3. 学会合理利用反射，一定要在安全环境下使用。

结语：

其实写博客不仅仅是为了教大家，同时这也有利于我巩固知识点，和做一个学习的总结，由于作者水平有限，对文章有任何问题还请指出，非常感谢。如果大家有所收获的话还请不要吝啬你们的点赞收藏和关注，这可以激励我写出更加优秀的文章。

文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-853490.html

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