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反射学习总结
2022-06-27 14:03:00 【今夜画船何处】
1.反射定义
反射是Java被视为动态语言（可以在运行时改变自身结构的语言）的关键，反射机制允许程序在运行期间借助Reflection API取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性和方法。
2.反射的优，缺点
优点：
可以动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性
缺点：
对性能有影响，使用反射基本上是一种解释操作，我们告诉JVM，我们想希望做什么，并且要它满足我们的要求。这类要求总是慢于直接执行相同的操作。
3.获取反射对象
package reflection;
public class Text02 {
//Class类的创建方式有哪些
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Person person=new Student();
System.out.println("这个人是"+person.name);
//方式1 通过对象获取
Class c1 = person.getClass();
System.out.println(c1.hashCode());
//方式2 通过forName获取
Class c2 = Class.forName("reflection.Student");
System.out.println(c2.hashCode());
//方式3 通过对象.class获取，最为安全可靠，程序性能最高
Class c3=Student.class;
System.out.println(c3.hashCode());
//获取父类类型
Class c4 = c1.getSuperclass();
System.out.println(c4.hashCode());
}
}
class Person{
public String name;
public Person() {
}
public Person(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
'}';
}
}
class Student extends Person{
public Student (){
this.name="学生";
}
}
class Teacher extends Person{
public Teacher (){
this.name="老师";
}
}
一个类只有一个Class类
下面这些类型都可以有Class对象
1.class:外部类，成员（成员内部类，静态内部类），局部内部类，匿名内部类
2.interface:接口
3.[]:数组
4.enum:枚举
5.annotation:注解
6.基本数据类型
7.void
package reflection;
import java.lang.annotation.ElementType;
@SuppressWarnings("all")
public class Test03 {
public static void main(String[] args) {
//所有类型的Class
Class c1 = Object.class; //类
Class c2 = Comparable.class; //接口
Class c3 = String[].class; //一维数组
Class c4 = int[][].class; //二维数组
Class c5 = Override.class; //注解
Class c6 = ElementType.class; //枚举
Class c7 = Integer.class; //基本类型
Class c8 = void.class; //void
Class c9 = Class.class; //Class
System.out.println(c1);
System.out.println(c2);
System.out.println(c3);
System.out.println(c4);
System.out.println(c5);
System.out.println(c6);
System.out.println(c7);
System.out.println(c8);
System.out.println(c9);
//只要元素类型和维度一样，就是同一个Class
int[] a = new int[10];
int[] b = new int[100];
System.out.println(a.getClass().hashCode());
System.out.println(b.getClass().hashCode());
}
}
结果：
4.类的加载
我们先简单讲下Java内存
内存分为3部分：1.堆-->存放new的对象和数组，可以被所有的线程共享
2.栈-->存放基本变量类型，引用类型变量
3.方法区（特殊的堆）-->包含了所有的class和static对象，可以被所有的线程共享
类的加载主要有3步 1.装载 2.链接 3.初始化
1.类的装载是通过类加载器完成的，加载器将.class文件的二进制文件装入JVM的方法区，并且在堆区创建描述这个类的java.lang.Class对象，反射就是通过获取这个Class对象，从而获得类的所有属性
2.链接分为校验，准备，解析这3个阶段
校验：一般是用来确认此二进制文件是否适合当前的JVM（版本），以及一些安全问题
准备：为静态成员分配内存空间，并设置默认值
解析：解析指的是转换常量池中的代码作为直接引用的过程
3.初始化
初始化主要就是执行类构造器<clinit>方法的过程，该方法是从编译期自动收集类中所有类变量的赋值动作和静态代码块中的语句合并产生。
什么时候会发生类的初始化？
1.当虚拟机启动时，先初始化main方法里面的类
2.new一个类的对象
3.调用类的静态成员（除了final常量）和静态方法
4.进行反射调用时
5.初始化一个类时，如果它的父类没有初始化，则会先初始化它的父类
package reflection; //测试类什么时候会初始化 public class Test04 { static { System.out.println("Main类被加载"); } public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { //主动引用 Son son = new Son(); //反射也会主动引用 Class c1 = Class.forName("reflection.Son"); //不会产生类的引用的方法 System.out.println(Son.b);//调用父类的静态变量 Son[] array = new Son[5]; //数组 System.out.println(Son.A); //调用常量 } } class Father { static int b = 2; static { System.out.println("父类被加载"); } } class Son extends Father { static { System.out.println("子类被加载"); m = 300; } static int m = 100; static final int A = 1; }5.类加载器
类加载器的作用：将class文件的字节码的内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构，然后在堆中生成这个类的Java.lang.Class对象。
有三种类型的类加载器
1.引导类加载器：用C++编写，是JVM自带的类加载器，负责Java核心库，用来加载核心类库。该加载器无法直接获取。
2.扩展类加载器：负责jre/lib/ext/目录下的jar包。
3.系统类加载器：是我们平常最常用的加载器，负责Java.class.path所指目录下的类。
6.通过反射获取运行时类的完整结构
我们一直讲，反射能够获取运行状态下类的所有属性，现在我们就来实操一下
其实很简单，就是调用方法。
package reflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
//获取类的信息
@SuppressWarnings("all")
public class Text05 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
Class c1 = Class.forName("reflection.User");
//获取类的名字
System.out.println(c1.getName()); //包名+类名
System.out.println(c1.getSimpleName() ); //类名
//获取类的属性
Field[] fields = c1.getFields(); //只能获取public属性
fields = c1.getDeclaredFields(); //能获取全部属性
for (Field field : fields) {
System.out.println(field);
}
System.out.println("-------------------------------------");
//获取指定属性的值
//Field name = c1.getField("name"); //只能获取public属性
Field name1 = c1.getDeclaredField("name"); //能获取全部属性
System.out.println(name1);
System.out.println("-------------------------------------");
//获取类的方法
Method[] methods = c1.getMethods(); //获得本类和父类的全public方法
for (Method method : methods) {
System.out.println(method);
}
System.out.println("**********************************");
Method[] declaredMethods = c1.getDeclaredMethods(); //只获取本类所有方法
for (Method declaredMethod : declaredMethods) {
System.out.println(declaredMethod);
}
//获取指定的方法
Method getName = c1.getMethod("getName", null);
Method setName = c1.getMethod("setName", String.class);
System.out.println(getName);
System.out.println(setName);
System.out.println("**********************************");
//获取构造器
Constructor[] constructors = c1.getConstructors(); //只能获取public属性的
for (Constructor constructor : constructors) {
System.out.println(constructor);
}
Constructor[] declaredConstructors = c1.getDeclaredConstructors(); //能获取全部属性的
for (Constructor declaredConstructor : declaredConstructors) {
System.out.println(declaredConstructor);
}
//获取指定构造器
Constructor declaredConstructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class,int.class,int.class);
System.out.println("指定的构造器"+declaredConstructor);
}
}
7.动态创建对象执行方法
package reflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
//通过反射，动态的创建对象
public class Test06 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
//获得Class对象
Class c1 = Class.forName("reflection.User");
//构造一个对象
//User user =(User) c1.newInstance(); //本质上是调用无参构造器，所以如果你的类，没有无参构造器的话就会报错
//System.out.println(user);
//通过构造器来创建对象
Constructor Constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
User user1 = (User) Constructor.newInstance("吉利", 0305543, 22);
System.out.println(user1);
//通过反射调用普通方法
User user2 = (User) c1.newInstance();
Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName", String.class);
//invoke:激活的意思 (对象，"方法的值")
setName.invoke(user2, "即可");
System.out.println(user2.getName());
//通过反射操作属性
User user3 = (User) c1.newInstance();
Field name = c1.getDeclaredField("name");
//不能直接操作私有属性，取消安全检测
name.setAccessible(true);
name.set(user3, "几何");
System.out.println(user3.getName());
}
}
8.获取注解信息
package reflection;
import java.lang.annotation.*;
import java.lang.reflect.Field;
public class Test07 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
Class c1 = Class.forName("reflection.Student1");
//通过反射去获取注解
Annotation[] annotations = c1.getAnnotations();
for (Annotation annotation : annotations) {
System.out.println(annotation);
}
//获取注解里面的value值
Demo demo =(Demo) c1.getAnnotation(Demo.class);
System.out.println(demo.value());
//获取类属性指定注解
Field field = c1.getDeclaredField("code");
Demo01 annotation = field.getAnnotation(Demo01.class);
System.out.println(annotation);
System.out.println(annotation.length());
System.out.println(annotation.meter());
System.out.println(annotation.type());
}
}
@Demo("qns")
class Student1{
@Demo01(meter = "gqmp" ,type="String" ,length=20)
private String name;
@Demo01(meter = "gqmp" ,type="int" ,length=10)
private int code;
@Demo01(meter = "gqmp" ,type="int" ,length=10)
private int age;
public Student1() {
}
public Student1(String name, int code, int age) {
this.name = name;
this.code = code;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getCode() {
return code;
}
public void setCode(int code) {
this.code = code;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Student1{" +
"name='" + name + '\'' +
", code=" + code +
", age=" + age +
'}';
}
}
//类名的注解
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Demo{
String value();
}
//属性的注解
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface Demo01{
String meter();
String type();
int length();
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