反射最重要的用途就是开发各种通用框架,是框架设计的灵魂

很多框架(比如 Spring)都是配置化的(比如通过 XML文件配置JavaBean,Action之类的),为了保证框架的通用性,他们可能根据配置文件加载不同的对象或类,调用不同的方法,这个时候就必须用到反射——运行时动态加载需要加载的对象。

反射使用用例:

1.获取对象的三种方式

    student类

package com.h3c.demo.reflect;

public class Student {

    public String name;
    protected int age;
    char sex;
    private String phoneNum;

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", sex=" + sex +
                ", phoneNum='" + phoneNum + '\'' +
                '}';
    }

    //---------------构造方法-------------------
    //(默认的构造方法)
    Student(String str){
        System.out.println("(默认)的构造方法 s = " + str);
    }

    //无参构造方法
    public Student(){
        System.out.println("调用了公有、无参构造方法执行了。。。");
    }

    //有一个参数的构造方法
    public Student(char name){
        System.out.println("姓名:" + name);
    }

    //有多个参数的构造方法
    public Student(String name ,int age){
        System.out.println("姓名:"+name+"年龄:"+ age);//这的执行效率有问题,以后解决。
    }

    //受保护的构造方法
    protected Student(boolean n){
        System.out.println("受保护的构造方法 n = " + n);
    }

    //私有构造方法
    private Student(int age){
        System.out.println("私有的构造方法   年龄:"+ age);
    }

    //**************成员方法***************//
    public void show1(String s){
        System.out.println("调用了:公有的,String参数的show1(): s = " + s);
    }
    protected void show2(){
        System.out.println("调用了:受保护的,无参的show2()");
    }
    void show3(){
        System.out.println("调用了:默认的,无参的show3()");
    }
    private String show4(int age){
        System.out.println("调用了,私有的,并且有返回值的,int参数的show4(): age = " + age);
        return "abcd";
    }

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

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("main执行了");
    }

}

   获取class对象

package com.h3c.demo.reflect;

/**
 * 获取Class对象的三种方式
 * 1 Object ——> getClass();
 * 2 任何数据类型(包括基本数据类型)都有一个“静态”的class属性
 * 3 通过Class类的静态方法:forName(String  className)(常用)
 *
 */
public class TestReflect {

    public static void main(String[] args) {
        //第一种获取class对象
        Student student = new Student();
        Class<? extends Student> aClass = student.getClass();
        System.out.println(aClass.getName());

        //第二种获取class对象
        Class<Student> bClass = Student.class;
        System.out.println(aClass == bClass);

        //第三种获取class对象
        try {
            Class<?> cClass = Class.forName("com.h3c.demo.reflect.Student");
            System.out.println(bClass == cClass);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

2. 通过反射获取构造方法使用

package com.h3c.demo.reflect;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.util.Arrays;

/**
 * 通过Class对象可以获取某个类中的:构造方法、成员变量、成员方法;并访问成员;
 *
 * 1.获取构造方法:
 * 		1).批量的方法:
 * 			public Constructor[] getConstructors():所有"公有的"构造方法
            public Constructor[] getDeclaredConstructors():获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有)

 * 		2).获取单个的方法,并调用:
 * 			public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):获取单个的"公有的"构造方法:
 * 			public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的,或受保护、默认、公有;
 *
 * 			调用构造方法:
 * 			Constructor-->newInstance(Object... initargs)
 */
public class TestContructor {
    public static void main(String[] args) {
        //调用class对象
        try {
            Class<?> aClass = Class.forName("com.h3c.demo.reflect.Student");
        //获取公有所有构造方法
            System.out.println("############获取所有公有构造方法##############");
            Constructor<?>[] constructors = aClass.getConstructors();
            Arrays.asList(constructors).stream().forEach(x->System.out.println(x));
            System.out.println("************所有的构造方法(包括:私有、受保护、默认、公有)***************");
            Constructor<?>[] declaredConstructors = aClass.getDeclaredConstructors();
            Arrays.asList(declaredConstructors).stream().forEach(x-> System.out.println(x));
            System.out.println("*****************获取公有、无参的构造方法*******************************");
            Constructor<?> constructor = aClass.getConstructor(null);
            System.out.println("constructor"+constructor);
            //调用构造方法
            Object object = constructor.newInstance();
            System.out.println("Object"+object);
            System.out.println("******************获取私有构造方法,并调用*******************************");
            constructor = aClass.getDeclaredConstructor(int.class);
            System.out.println(constructor);
            //调用构造方法
            constructor.setAccessible(true);
            object = constructor.newInstance(23);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
/**
 * 调用方法:
 1.获取构造方法:
 1).批量的方法:
 public Constructor[] getConstructors():所有"公有的"构造方法
 public Constructor[] getDeclaredConstructors():获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有)

 2).获取单个的方法,并调用:
 public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):获取单个的"公有的"构造方法:
 public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的,或受保护、默认、公有;

 调用构造方法:
 Constructor-->newInstance(Object... initargs)

 2、newInstance是 Constructor类的方法(管理构造函数的类)
 api的解释为:
 newInstance(Object... initargs)
 使用此 Constructor 对象表示的构造方法来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。
 它的返回值是T类型,所以newInstance是创建了一个构造方法的声明类的新实例对象。并为之调用
 **/

控制台结果:

############获取所有公有构造方法##############
public com.h3c.demo.reflect.Student(java.lang.String,int)
public com.h3c.demo.reflect.Student(char)
public com.h3c.demo.reflect.Student()
************所有的构造方法(包括:私有、受保护、默认、公有)***************
protected com.h3c.demo.reflect.Student(boolean)
public com.h3c.demo.reflect.Student(java.lang.String,int)
public com.h3c.demo.reflect.Student(char)
private com.h3c.demo.reflect.Student(int)
com.h3c.demo.reflect.Student(java.lang.String)
public com.h3c.demo.reflect.Student()
*****************获取公有、无参的构造方法*******************************
constructorpublic com.h3c.demo.reflect.Student()
调用了公有、无参构造方法执行了。。。
ObjectStudent{name='null', age=0, sex= , phoneNum='null'}
******************获取私有构造方法,并调用*******************************
private com.h3c.demo.reflect.Student(int)
私有的构造方法   年龄:23

3. 获取成员变量并调用

package com.h3c.demo.reflect;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.util.Arrays;

/**
 * 获取成员变量并调用:
 *
 * 1.批量的
 * 		1).Field[] getFields():获取所有的"公有字段"
 * 		2).Field[] getDeclaredFields():获取所有字段,包括:私有、受保护、默认、公有;
 * 2.获取单个的:
 * 		1).public Field getField(String fieldName):获取某个"公有的"字段;
 * 		2).public Field getDeclaredField(String fieldName):获取某个字段(可以是私有的)
 *
 * 	 设置字段的值:
 * 		Field --> public void set(Object obj,Object value):
 * 					参数说明:
 * 					1.obj:要设置的字段所在的对象;
 * 					2.value:要为字段设置的值;
 *
 */
public class TestField {

    public static void main(String[] args) {
        //获取class对象
        try {
            Class<?> aClass = Class.forName("com.h3c.demo.reflect.Student");
        //获取字段
            System.out.println("************获取所有公有的字段********************");
            Field[] fields = aClass.getFields();
            Arrays.asList(fields).stream().forEach(x-> System.out.println(x));
            System.out.println("************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************");
            Field[] declaredFields = aClass.getDeclaredFields();
            Arrays.asList(declaredFields).stream().forEach(x-> System.out.println(x));
            System.out.println("*************获取公有字段**并调用***********************************");
            Field name = aClass.getField("name");
            System.out.println(name);
            //获取一个对象
            Object o = aClass.getConstructor().newInstance();
            name.set(o,"李华");
            //验证
            Student student = (Student) o;
            System.out.println("验证姓名"+student.name);
            System.out.println("**************获取私有字段****并调用********************************");
            Field phoneNum = aClass.getDeclaredField("phoneNum");
            System.out.println(phoneNum);
            phoneNum.setAccessible(true);
            phoneNum.set(o,"15537694281");
            System.out.println("验证联系方式"+student);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

控制台结果:

************获取所有公有的字段********************
public java.lang.String com.h3c.demo.reflect.Student.name
************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************
public java.lang.String com.h3c.demo.reflect.Student.name
protected int com.h3c.demo.reflect.Student.age
char com.h3c.demo.reflect.Student.sex
private java.lang.String com.h3c.demo.reflect.Student.phoneNum
*************获取公有字段**并调用***********************************
public java.lang.String com.h3c.demo.reflect.Student.name
调用了公有、无参构造方法执行了。。。
验证姓名李华
**************获取私有字段****并调用********************************
private java.lang.String com.h3c.demo.reflect.Student.phoneNum
验证联系方式Student{name='李华', age=0, sex= , phoneNum='15537694281'}

4. 获取成员方法并调用

package com.h3c.demo.reflect;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Arrays;

/**
 * 获取成员方法并调用:
 *
 * 1.批量的:
 * 		public Method[] getMethods():获取所有"公有方法";(包含了父类的方法也包含Object类)
 * 		public Method[] getDeclaredMethods():获取所有的成员方法,包括私有的(不包括继承的)
 * 2.获取单个的:
 * 		public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes):
 * 					参数:
 * 						name : 方法名;
 * 						Class ... : 形参的Class类型对象
 * 		public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)
 *
 * 	 调用方法:
 * 		Method --> public Object invoke(Object obj,Object... args):
 * 					参数说明:
 * 					obj : 要调用方法的对象;
 * 					args:调用方式时所传递的实参;
 */
public class TestMethod {

    public static void main(String[] args) {
        //获取class对象
        try {
            Class<?> aClass = Class.forName("com.h3c.demo.reflect.Student");
            System.out.println("***************获取所有的”公有“方法*******************");
            Method[] methods = aClass.getMethods();
            Arrays.asList(methods).stream().forEach(x-> System.out.println(x));
            System.out.println("***************获取所有的方法,包括私有的*******************");
            Method[] declaredMethods = aClass.getDeclaredMethods();
            Arrays.asList(declaredMethods).stream().forEach(x-> System.out.println(x));
            System.out.println("***************获取公有的show1()方法*******************");
            Method show1 = aClass.getMethod("show1", String.class);
            System.out.println(show1);
            Object o = aClass.getConstructor().newInstance();
            show1.invoke(o,"网红");
            System.out.println("***************获取私有的show4()方法******************");
            Method show4 = aClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);
            System.out.println(show4);
            //解除私有限定
            show4.setAccessible(true);
            //需要两个参数,一个是要调用的对象(获取有反射),一个是实参
            Object result = show4.invoke(o, 20);
            System.out.println("返回值:" + result);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

}

控制台结果:

***************获取所有的”公有“方法*******************
public static void com.h3c.demo.reflect.Student.main(java.lang.String[])
public java.lang.String com.h3c.demo.reflect.Student.toString()
public void com.h3c.demo.reflect.Student.show1(java.lang.String)
public void com.h3c.demo.reflect.Student.show()
public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException
public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException
public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException
public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)
public native int java.lang.Object.hashCode()
public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()
public final native void java.lang.Object.notify()
public final native void java.lang.Object.notifyAll()
***************获取所有的方法,包括私有的*******************
public static void com.h3c.demo.reflect.Student.main(java.lang.String[])
public java.lang.String com.h3c.demo.reflect.Student.toString()
public void com.h3c.demo.reflect.Student.show1(java.lang.String)
private java.lang.String com.h3c.demo.reflect.Student.show4(int)
protected void com.h3c.demo.reflect.Student.show2()
void com.h3c.demo.reflect.Student.show3()
public void com.h3c.demo.reflect.Student.show()
***************获取公有的show1()方法*******************
public void com.h3c.demo.reflect.Student.show1(java.lang.String)
调用了公有、无参构造方法执行了。。。
调用了:公有的,String参数的show1(): s = 网红
***************获取私有的show4()方法******************
private java.lang.String com.h3c.demo.reflect.Student.show4(int)
调用了,私有的,并且有返回值的,int参数的show4(): age = 20
返回值:abcd

5. 反射main方法

package com.h3c.demo.reflect;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class TestMain {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //获取class对象
            Class<?> aClass = Class.forName("com.h3c.demo.reflect.Student");
            //2、获取main方法
            Method main = aClass.getMethod("main", String[].class);
            //3、调用main方法
            //第一个参数,对象类型,因为方法是static静态的,所以为null可以,第二个参数是String数组
            main.invoke(null, (Object)new String[]{"a","b","c"});
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

控制台结果:

main执行了

6. 通过反射运行配置文件内容

package com.h3c.demo.reflect;

import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;

/**
 * 我们利用反射和配置文件,可以使:应用程序更新时,对源码无需进行任何修改
 * 我们只需要将新类发送给客户端,并修改配置文件即可
 */
public class TestPropertyFile {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            //通过反射获取Class对象
            Class<?> aClass = Class.forName(getValue("className"));
            //2获取show()方法
            Method method = aClass.getMethod(getValue("methodName"));
            //3.调用show()方法
            method.invoke(aClass.getConstructor().newInstance());
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //接收配置文件内容
    public static String getValue(String key) throws IOException {
        //获取配置文件的对象
        Properties pro = new Properties();
        //获取输入流
        FileReader in = new FileReader("C:\\Users\\lYS1730\\Desktop\\property.txt");
        //将流加载到配置文件对象中
        pro.load(in);
        in.close();
        //返回根据key获取的value值
        return pro.getProperty(key);
    }
}

控制台结果:

调用了公有、无参构造方法执行了。。。
is show()

7. 通过反射越过泛型检查

package com.h3c.demo.reflect;

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;

/**
 * 通过反射越过泛型检查
 *
 * 例如:有一个String泛型的集合,怎样能向这个集合中添加一个Integer类型的值?
 */
public class TestOverCheck {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        ArrayList<String> strList = new ArrayList<>();
        strList.add("aaa");
        strList.add("bbb");

        //	strList.add(100);
        //获取ArrayList的Class对象,反向的调用add()方法,添加数据
        //得到 strList 对象的字节码 对象
        Class listClass = strList.getClass();
        //获取add()方法
        Method m = listClass.getMethod("add", Object.class);
        //调用add()方法
        m.invoke(strList,true);
        m.invoke(strList, 100);

        //遍历集合
        for(Object obj : strList){
            System.out.println(obj);
        }
    }
}

控制台结果:

aaa
bbb
true
100