Java框架设计的灵魂（反射机制的基础知识介绍）

概念

• 反射是可以在一个类运行的时候获取类的信息的机制，是Java语言的高级特性。
• 为什么Java语言具有反射机制呢？
  • 因为在编写Java源代码(*.java)时类的信息通过编译器编译保存在Class对象中，而这个Class对象是在程序运行时被类加载器（ClassLoader）动态加载。
  • .类加载器（ClassLoader）将类对象中文件(*.class)中的成员变量，构造方法，成员方法等加载到内存中，在运行时阶段就可以动态地获取Class对象的信息以及动态操作Class对象的属性和方法了。
    

获取Class对象的方式

• 要应用反射机制，首先要获取由ClassLoader将字节码文件装载进内存的class类对象，获取该对象会有三种方式：

/**
 * 获了类对象的方式
 */ public class GetClassObject { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { // 第一种获取方式：Class.forName Class c1 = Class.forName("javademo202008.Reflect.Person"); System.out.println(c1); // 第二种获取方式：类名.class Class c2 = Person.class; System.out.println(c2); // 第三种获取方式: 对象.getClass Person person = new Person(); Class c3 = person.getClass(); System.out.println(c3); // 验证三种方式获取的是否是同一对象 System.out.println(c1 == c2 && c1 == c3); } } /**
 * 人员类
 */ class Person { private String name; private String age; public Person() { } public Person(String name, String age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String getAge() { return age; } public void setAge(String age) { this.age = age; } } 

使用Class对象

获取到了内存中的Class类对象，接下来了解Class对象的各个功能 ：

1. 获取成员变量

方法	用途
getFields()	获得某个公有的属性对象
getField(String name)	获得所有公有的属性对象
getDeclaredField(String name)	获得某个属性对象
getDeclaredFields()	获得所有属性对象

2. 获取构造方法

方法	用途
getConstructor(Class…<?> parameterTypes)	获得该类中与参数类型匹配的公有构造方法
getConstructors()	获得该类的所有公有构造方法
getDeclaredConstructor(Class…<?> parameterTypes)	获得该类中与参数类型匹配的构造方法
getDeclaredConstructors()	获得该类所有构造方法

3. 获取成员方法

方法	用途
getMethod(String name, Class…<?> parameterTypes)	获得该类某个公有的方法
getMethods()	获得该类所有公有的方法
getDeclaredMethod(String name, Class…<?> parameterTypes)	获得该类某个方法
getDeclaredMethods()	获得该类所有方法

3. 获取类名

方法	用途
getName()	获得类的完整路径名字

/**
 * 使用Class对象的各个功能
 */ public class ReflectGet { public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException { // 获取Person的Class对象 Class c = Person.class; // 1.获取所有成员变量 Field[] fields = c.getDeclaredFields(); for (int i = 0; i < fields.length; i++) { System.out.println(fields[i]); } // 私有成员变量赋值 Field nameField= c.getDeclaredField("name"); nameField.setAccessible(true); Person person = new Person(); nameField.set(person,"Jack"); System.out.println(person.toString()); // 2.获取全参构造方法 Constructor constructor = c.getConstructor(String.class,String.class); System.out.println(constructor); // 创建对象 Object object = constructor.newInstance("Kate","19"); System.out.println(object.toString()); // 3.获取成员方法 Method setNameMethod = c.getMethod("setName",String.class); Method setAgeMethod = c.getMethod("setAge", String.class); // 执行方法 Person person1 = new Person(); setNameMethod.invoke(person1,"Mike"); setAgeMethod.invoke(person1,"12"); System.out.println(person1.toString()); // 4.获取类名 String className= c.getName(); System.out.println(className); } } 

反射的应用案例

- 编写一个程序框架，可以创建任意类的对象，并且执行任意方法 

# 定义一个配置文件 config.properties 进行类名与方法调用的配置 ClassName=javademo202008.Reflect.Person
MethodName=say # 通过该配置文件可以不改变代码，仅改变配置文件，即可实现类的更换 # ClassName=javademo202008.Reflect.People # MethodName=say 

- 自定义一个人员类 

/**
 * 人员类
 */ public class Person { private String name; private String age; public Person() { } public Person(String name, String age) { this.name = name; this.age = age; } public void say(){ System.out.println("欢迎使用反射机制"); } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String getAge() { return age; } public void setAge(String age) { this.age = age; } @Override public String toString() { return "Person{" + "name='" + name + '\'' + ", age='" + age + '\'' + '}'; } } 

- 框架代码 

/**
 * 运用反射构建一个框架
 */ public class FrameWork { public static void main(String[] args) throws IOException, IllegalAccessException, InstantiationException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException { // 加载配置文件 Properties properties = new Properties(); ClassLoader classLoader = FrameWork.class.getClassLoader(); InputStream inputStream = classLoader.getResourceAsStream("config.properties"); properties.load(inputStream); // 获取配置文件中定义类名与方法名 String className = properties.getProperty("ClassName"); String methodName = properties.getProperty("MethodName"); // 加载类 Class c = Class.forName(className); // 创建对象 Object object = c.newInstance(); // 获取方法对象 Method method = c.getMethod(methodName); // 通过反射运行 method.invoke(object); } } 

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