java反射

java反射

概念

反射就是java中一种可以获取一个对象的类的方法，类可以通过反射拿到所有方法，并且调用。
获取类方法

获取一个类的方法有三种：

• 对象直接调用getclass()
  
• 每个类都有一个静态class属性
  
• Class类自带的静态方法forName(String className)
  

1. package java_learn;
3. import java.io.Serializable;
4. public class Student implements Serializable{
5.     private static final long serialVersionUID = -5215701594592700115L;
6.     private String name;
7.     private String number;
8.     private String gender;
9.     public String capt;
10.     private transient int grade;
11.     public Student(String name,String number,String gender,int grade) {
12.         this.name=name;
13.         this.number=number;
14.         this.gender=gender;
15.         this.grade=grade;
16.         System.out.println("pp");
17.     }
18.     public Student(){
19.         System.out.println("np");
20.     }
21.     public void getInformation(){
22.         System.out.println("name:"+this.name+" number:"+this.number+" gender:"+this.gender+" grade:"+this.grade);
23.     }
24.     public void woparam(){
25.         System.out.println("无参数");
26.     }
27.     public void doparam(String pr){
28.         System.out.println(pr);
29.     }
30. }

复制代码

1. package learn_java;
2. import learn_java.Students;
4. public class reflect {
5.     public  static void  main(String args[]) throws ClassNotFoundException {
6.         Students A = new Students("capt","11111","male",2);
7.         //第一种获取Class的方法
8.         Class clazz1 = A.getClass();
9.         System.out.println(clazz1);
10.         //通过静态属性获取Class
11.         Class clazz2 = Students.class;
12.         System.out.println(clazz1 == clazz2);
13.         //通过类的静态方法获得Class
14.         Class clazz3 = Class.forName("learn_java.Students");
15.         System.out.println(clazz3 == clazz1);
16.     }
17. }

复制代码

注意到所有返回类型是Class类型，该类型的对象中包含了对应类的类名、方法等属性。
反射使用方法

反射中常用的方法有三个：

• Invoke方法用于实行函数
  
• forName方法用于获取实例的类
  
• getMethod方法用于获取该类中的方法
  
• newInstance()方法用于实例化该类的对象
  

demo:

1. package java_learn;
3. import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
5. public class reflect {
6.     public  static void  main(String args[]) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException {
7.         Class clazz3 = Class.forName("java_learn.Student");
8.         // clazz3.getMethod("woparam", new Class[]{}).invoke(clazz3.newInstance());
9.         // clazz3.getMethod("doparam", String.class).invoke(clazz3.newInstance(),"capt");
10.         Class cls = Class.forName("java.lang.Runtime");
11.         cls.getMethod("exec",String.class).invoke(cls.getMethod("getRuntime").invoke(cls),"open -a Calculator");
13.     }
14. }

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这里需要注意的是

• newInstance()方法在实例化对象时，会默认调用类中的无参数构造函数，当类中不存在无参数构造函数或者无参数构造函数是私有的时，函数会实行失败。
  
• Runtime类是一个典范的单例模式，即该类只能存在一个对象，可以进入到该包中检察，其构造方法是私有的。该类的实例只能通过其public方法getRuntime方法获取。
  

invoke()概述

对于invoke函数的第一个参数：

• 如果这个方法是一个平凡方法，第一个参数就是类对象
  
• 如果这个方法是一个静态方法，第一个参数就是该类（Class）
  

一般需要先通过getMethod方法得到Method对象，然后该Method对象调用invoke方法，从而实现该Method方法的运行。
同时invoke方法是支持多态机制的，即子类对象也可以通过invoke方法实行父类的方法，父类对象则不可以通过invoke方法实行子类方法。
第二种实例化方法

在上面提到newInstance()在实例化中大概会碰到两种问题，我们已经通过Runtime举例解决了无参数构造函数是私有的这种环境，下面分析要实例化类中不存在无参数构造函数的环境。

• getConstructor()方法：该方法可以获取类的构造函数，并且因为类的构造函数是支持重载的，有时会有存在多个构造方法，getConstructor()函数还可以通过这些构造函数的传参类型进行区分。在进行实例化时使用newInstance()。
  将Student类中的无参数构造方法删除，我们实行这个demo发现，乐成创建实例：
  1.     public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException, SecurityException {
  2.         Class clazz = Class.forName("java.lang.ProcessBuilder");
  3.         Method start = clazz.getMethod("start");
  4.         Constructor c = clazz.getConstructor(String[].class);
  5.         Object pb = c.newInstance((Object) new String[]{"open", "-a", "Calculator"});
  6.         start.invoke(pb);
  7.     }

  复制代码
• ProcessBuilder类：这是另一个常用于实行下令的类，该类用于创建操作体系历程，其start()方法可以创建一个新的Process实例。它存在两个构造方法：
  
  
  
  • public ProcessBuilder(List command)
    demo:
    1. public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException, SecurityException {
    2.         Class clazz = Class.forName("java.lang.ProcessBuilder");
    3.         Method start = clazz.getMethod("start");
    4.         Constructor c = clazz.getConstructor(List.class);
    5.         Object pb = c.newInstance(Arrays.asList("open","-a","Calculator"));
    6.         start.invoke(pb);
    7.     }

    复制代码
    这里因为Objec是祖先类，以是pb可以使用Obejct来引用。
    
  • public ProcessBuilder(String... command)
    这里需要的参数是一个可变长参数，参数数目不固定，可以当作数组来对待。
    1.     public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException, SecurityException {
    2.         Class clazz = Class.forName("java.lang.ProcessBuilder");
    3.         Method start = clazz.getMethod("start");
    4.         Constructor c = clazz.getConstructor(String[].class);
    5.         Object pb = c.newInstance((Object) new String[]{"open", "-a", "Calculator"});
    6.         start.invoke(pb);
    7.     }

    复制代码
    可以发现，这里在调用newInstance方法时，将String数组强制转化成了Object类型。因为newInstance()方法其实也是接收可变长参数的，如果直接传输数组，newInstance()方法会将传输的字符串拆开，作为自己的参数，如许就会导致下令无法实行。
    
  
  

获取私有方法、属性

在反射中，使用的类存在两种：

• getMethod()方法来获取类中的公有方法，getField()方法来获取类中的公有属性。getConstructor()方法来获取类的公有构造方法。
  
• getDeclearedMethod()方法来获取类中的私有方法，getDeclearedField()方法来获取类中的私有属性。getDeclearedConstructor()方法来获取类的私有构造方法。
  

通常是由getMethod()方法来获取public方法，通过getDeclearedMethod()获取类的私有方法。
如许对于之前Runtime类的使用就有了新的方式。我们不需要调用getRuntime()方法来实现对Runtime对象的引用，可以直接使用getDeclearedConstructor()获取其私有的构造器：

1. Class clazz = Class.forName("java.lang.Runtime");
2.         Constructor con = clazz.getDeclaredConstructor(null);
3.         con.setAccessible(true);
4.         Method ex = clazz.getMethod("exec", String.class);
5.         ex.invoke(con.newInstance(), "open -a Calculator");

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这里需要注意的是在获取私有构造方法（属性、构造器）之后，需要使用setAccessible(true)，对权限进行修改，将newInstance()判定中的override设置成了true。
总结

• 首先需要相识反射获取某个方法所属类的三种手段：.class、forName()、getClass()
  
• 在进行下令实行时可以用到Runtime类和ProcessBuilder类
  
• newInstance()方法存在两种不可实行的环境
  
  
  
  • 类中没有无参数构造函数：使用getConstructor()方法获取
    
  • 类中无参数构造函数私有：
    
    
    
    • 单例模式下一般存在别的方法可以直接返回该实例的引用，如getRuntime()；
      
    • 使用getDeclearedConstrucotr()直接获取私有方法，setAccessible(true)。
      
    
    
  
  

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