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1、反射的概念
反射的引入：
Object obj = new Student();
若程序运行时接收到外部传入的一个对象，该对象的编译类型是Object，但程序又需要调用该对象运行类型的方法：
1.若编译和运行类型都知道，使用 instanceof判断后，强转。
2.编译时根本无法预知该对象属于什么类，程序只能依靠运行时信息来发现对象的真实信息，这时就必须使用反射了。
3.要是想得到对象真正的类型，就得使用反射。
什么是反射机制？
简单的来说，反射机制指的是程序在运行时能够获取自身的信息。在java中，只要给定类的名字，那么就可以通过反射机制来获得类的所有信息。
反射机制的优点与缺点：
为什么要用反射机制？直接创建对象不就可以了吗，这就涉及到了动态与静态的概念，
静态编译：在编译时确定类型，绑定对象,即通过。
动态编译：运行时确定类型，绑定对象。动态编译最大限度发挥了java的灵活性，体现了多态的应用，有以降低类之间的藕合性。
一句话，反射机制的优点就是可以实现动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性，特别是在J2EE的开发。
它的缺点是对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作，我们可以告诉JVM，我们希望做什么并且它满足我们的要求。这类操作总是慢于只直接执行相同的操作。
Class类和Class类实例
Java程序中的各个Java类属于同一类事物,描述这类事物的Java类就是Class类。
对比提问：众多的人用一个什么类表示？众多的Java类用一个什么类表示？
人 Person
Java类 Class
对比提问： Person类代表人，它的实例对象就是张三，李四这样一个个具体的人，Class类代表Java类，它的各个实例对象又分别对应什么呢？
对应各个类在内存中的字节码，例如，Person类的字节码，ArrayList类的字节码，等等；
一个类被类加载器加载到内存中，占用一片存储空间，这个空间里面的内容就是类的字节码，不同的类的字节码是不同的，所以它们在内存中的内容是不同的；
用类来描述对象，类：描述数据的结构
用元数据来描述Class，MetaData(元数据):描述数据结构的结构;
反射就是得到元数据的行为;
备注：一个类在虚拟机中只有一份字节码；
2、获得Class对象
如何得到各个字节码对应的实例对象？
每个类被加载后，系统会为该类生成对应的Class对象，通过Class对象可以访问到JVM中的这个类，
3种方式：
1、调用某个类的class属性获取Class对象，如Date.class会返回Date类对应的Class对象(其实就是得到一个类的一份字节码文件)；
2、使用Class类的forName(String className)静态方法，className表示全限定名；如String的全限定名:java.lang.String;
3、调用某个对象的getClass()方法。该方法属于Object类；
Class<?>clz = new Date().getClass();
Eg：
package junereflect624;
public class ClassDemo1 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//获得Class对象的方法（三种）
//一：调用属性
Class<String> c =String.class;
System.out.println(c);//打印结果：classjava.lang.String String.class就表示JVM中一份表示String类的字节码
Class<String> c2 =String.class;
System.out.println(c == c2);//true都是String类的字节码 一个类在虚拟机中只有一份字节码；
//二：使用forName()方法
//Class cla =Class.forName("String");//ERROR,
Class<String> cla= (Class<String>)Class.forName("java.lang.String");//必须用上全限定名，否则报错
System.out.println(c == cla);//true
//三：利用对象调用Object的getClass方法；
Class c3 = new String().getClass();
System.out.println(c == c3);//ture
}
}
我的总结：获取Class对象最常用的是利用属性的方法！
3、九个预定义Class对象
基本的 Java 类型（boolean、byte、char、short、int、long、float 和 double）和关键字 void通过class属性也表示为 Class 对象；
Class类中boolean isPrimitive() :判定指定的 Class 对象是否表示一个基本类型。
包装类和Void类的静态TYPE字段；
Integer.TYPE == int.class ;
Integer.class == int.class;
数组类型的Class实例对象：
Class<String[]> clz = String[].class;
数组的Class对象如何比较是否相等? 数组的维数和数组的类型;
Class类中 boolean isArray() ：判定此 Class 对象是否表示一个数组类型。
package junereflect624;
public class PreClassDemo2 {
public static void main(String[] args) {
Class<?> in = int.class;
System.out.println(in);//int
Class<?> in2 =Integer.class;
//包装类都有一个常量TYPE，用来表示其基本数据类型的字节码
Class<?> in3 =Integer.TYPE;
System.out.println(in2);//class java.lang.Integer
System.out.println(in3);//int
System.out.println(in3 == in);//true包装类都有一个常量TYPE，用来表示其基本数据类型的字节码，所以这里会相等！
System.out.println(in3 == in2);//false
Class<String[]> s= String [].class;
Class<int[]> i = int [].class;
//System.out.println(i==s);//编译根本就通过不了，一个是int，一个是String
}
//这两个自定义的方法是可以的，一个int，一个Integer//包装类与基本数据类型的字节码是不一样的
public void show(int i){}
public void show(Integer i){}
}
4、利用Class获取类的属性信息
package junereflect624;
import java.lang.reflect.Modifier;
class A {
}
interface B{
}
interface C{
}
public class BaseDemo3 extends A implements B,C{
//内部类
public class C{}
public interface D{}
public static void main(String[] args) {
//类可以，接口也可以
Class<BaseDemo3> c= BaseDemo3.class;
System.out.println(c);//class junereflect624.BaseDemo3
//得到包名
System.out.println(c.getPackage());//package junereflect624
//得到全限定名
System.out.println(c.getName());//junereflect624.BaseDemo3
//得到类的简称
System.out.println(c.getSimpleName());//BaseDemo3
//得到父类
System.out.println(c.getSuperclass().getSimpleName());//A,先获取父类，再获取父类的简称
//得到接口
System.out.println(c.getInterfaces());//[Ljava.lang.Class;@1b60280
Class[] arr =c.getInterfaces();
for (Class cla : arr) {
System.out.println(cla);//interfacejunereflect624.B interfacejunereflect624.C
}
//获得public修饰的类
Class[] cl =c.getClasses();
System.out.println(cl.length);//在内部类没有加上public修饰的时候长度为0，加上就是2(获取的是公共的)
for (Class class1 : cl) {
System.out.println(class1);
}
//获得修饰符
int i = c.getModifiers();
System.out.println(i);//常量值1表示public
System.out.println(Modifier.toString(i));//直接打印出public
}
}
5、Class中得到构造方法Constructor、方法Method、字段Field
常用方法：
Constructor类用于描述类中的构造方法：
Constructor<T>getConstructor(Class<?>... parameterTypes)
返回该Class对象表示类的指定的public构造方法;
Constructor<?>[] getConstructors()
返回该Class对象表示类的所有public构造方法;
Constructor<T>getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)
返回该Class对象表示类的指定的构造方法,和访问权限无关;
Constructor<?>[]getDeclaredConstructors()
返回该Class对象表示类的所有构造方法,和访问权限无关;
Method类用于描述类中的方法：
Method getMethod(String name,Class<?> ... parameterTypes)
返回该Class对象表示类和其父类的指定的public方法;
Method[] getMethods()：
返回该Class对象表示类和其父类的所有public方法;
Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)
返回该Class对象表示类的指定的方法。和访问权限无关，但不包括继承的方法;
Method[] getDeclaredMethods(): 获得类所有的方法，包括公共、保护、默认（包）访问和私有方法，但不包括继承的方法;
Eg：
package junereflect624;
import java.lang.reflect.Constructor;
class Emp{
private String name;
private int age;
private Emp() {
}
Emp(String name){
}
public Emp(String name,int age){
}
}
public class ConstructorDemo4 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//得到所有的构造器（先得到类）
Class<Emp> c =Emp.class;
Constructor[] con= c.getConstructors();//前面的修饰符必须是public才可以在这个方法下获取到
for (Constructor cons : con) {
System.out.println("c.getConstructors()"+cons);//如果上面的某构造器public去掉，则显示不出
}
//得到指定的构造器,也是必须public
Constructor c1 =c.getConstructor(String.class,int.class);
System.out.println(c1);//public junereflect624.Emp(java.lang.String,int)
System.out.println("====================================");
//现在想获得不受public影响的,getDeclaredConstructors(),暴力反射
con =c.getDeclaredConstructors();
for (Constructor cons : con) {
System.out.println("c.getDeclaredConstructors()=="+cons);//此时不受修饰符的影响
}
}
}
package junereflect624;
importjava.lang.annotation.Annotation;
importjava.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
class AB{
protected String name;
protected String id;
}
@Deprecated
public class MethodDemo5extends AB{
void show(){}
public void say(){}
private int age;
public char c;
private boolean b;
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<MethodDemo5>c = MethodDemo5.class;
//获取所有的（包含父类的方法）public修饰的方法
Method[] m =c.getMethods();
for (Method method : m){
System.out.println(method);
}
//总结：4个方法，获取全部，获取特定；不受修饰符影响的全部，不受修饰符影响的特定；（前两个都还是受限制的）
//获取指定的方法
Method me =c.getMethod("main", String[].class);
System.out.println("main"+me);//main public static voidjunereflect624.MethodDemo5.main(java.lang.String[]) throws java.lang.Exception
//访问所有方法，不受访问权限影响
m =c.getDeclaredMethods();
for (Method method : m){
System.out.println("不受影响的："+method);
}
me =c.getDeclaredMethod("show");
System.out.println(me);//voidjunereflect624.MethodDemo.show()
me =c.getMethod("toString");
System.out.println(me);//publicjava.lang.String java.lang.Object.toString()
//得到字段
Field[] f =c.getFields();
for (Field field : f){//只得到了public的
System.out.println("字段"+field);
}
//特定字段
Field fi =c.getField("c");//""里面是名称
System.out.println(fi);//publicchar junereflect624.MethodDemo.c
//得到不受限定名限定的全部字段
f =c.getDeclaredFields();
for (Field field : f){//得到不受修饰符限定的字段，但是只对当前类有效
System.out.println("全部字段："+field);
}
//注释 Annotation
Annotation[] a = c.getAnnotations();
System.out.println(a.length);
for (Annotation annotation : a) {
System.out.println(annotation);
}
//特定注解
Deprecated d =c.getAnnotation(Deprecated.class);
System.out.println(d);
}
}
获取当前对象的字段：
package july78javaEnhance;
import java.lang.reflect.Field;
class Stu{
public String name;
public String sex;
public int age;
public Stu(String name, Stringsex, int age) {
super();
this.name = name;
this.sex = sex;
this.age = age;
}
}
public class ReflectDemo6 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Stu s = new Stu("刘昭", "男", 12);
Class<Stu> c =Stu.class;
Field f = c.getField("name");
System.out.println(f.get(s));////从哪个对象身上取！此时显示刘昭！
// 修改对象的值
}
}
我的总结：对于方法，字段，构造方法之类用类获取记住四个：获取全部，获取特定，暴力获取全部，暴力获取特定！
6、利用反射创建对象
创建对象：
1、使用Class对象的newInstance()方法创建该Class对象的实例，此时该Class对象必须要有无参数的构造方法。
2、使用Class对象获取指定的Constructor对象，再调用Constructor的newInstance（）方法创建对象类的实例，此时可以选择使用某个构造方法。如果这个构造方法被私有化起来，那么必须先申请访问，将可以访问设置为true；
Eg：
最简单的：
package junereflect624;
class User{
public String toString() {
return "User对象创建成功！";
}
}
public class NewInstanceDemo6 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//传统方式创建对象
System.out.println(new User());
//使用反射的方式
Class<User> c = User.class;
User u = c.newInstance();（直接newInstance的话必须保证默认的构造方法正常存在，也就是没有被私有化！这是前提条件）
System.out.println(u);
}
}
复杂点的：更强大的第二种：
使用指定构造方法来创建对象:
获取该类的Class对象。
利用Class对象的getConstructor()方法来获取指定的构造方法。
调用Constructor的newInstance()方法创建对象。
AccessibleObject对象的setAccessible(boolean flag)方法,当flag为true的时候，就会忽略访问权限(可访问私有的成员)。
其子类有Field, Method, Constructor;
若要访问对象private的成员？
在调用之前使用setAccessible(true),
Xxx x = getDeclaredXxxx();//才能得到私有的类字段.
总结步骤：
1. 获取该类的Class对象。
2. 利用Class对象的getConstructor()方法来获取指定的构造方法。
3. 申请访问（设置为可访问）
4. 调用Constructor（构造方法）的newInstance()方法创建对象。
例子
package junereflect624;
import java.lang.reflect.Constructor;
class Per{
private String name;
private int age;
private Per(){
}
private Per(String name){
}
public String toString() {
return "对象！！！";
}
}
public class NewInstanceDemo7 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<Per> c =Per.class;
//System.out.println(c.newInstance());;//证明利用无参的可以
先获得需要被调用的构造器(private 修饰的构造方法)
Constructor<Per>con = c.getDeclaredConstructor();//调用默认的，什么都不要写
System.out.println(con);//private junereflect624.Per()
//现在只需要执行这个构造器，
//私有的成员是受保护的,不能直接访问
//若要访问私有的成员,得先申请一下
con.setAccessible(true);//允许访问
Per p =con.newInstance();//成功，通过私有的受保护的构造方法创建了对象
System.out.println("无参构造方法"+p);
con =c.getDeclaredConstructor(String.class);
System.out.println(con);//private junereflect624.Per(java.lang.String)
con.setAccessible(true);//允许访问
p = con.newInstance("liuzhao");//成功，通过私有的受保护的构造方法创建了对象
System.out.println("String构造方法"+p);
}
}
备注：对于此时的话，单例模式就不再安全了！反射可破之！！
验证：对于枚举而言，反射依然没有办法重新创建对象
对于枚举，安全！
package junereflect624;
import java.lang.reflect.Constructor;
enum Color{
RED,BLUE,GREEN;
private Color(){
}
}
public class EnumDemo8 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<Color> c =Color.class;
Constructor<Color>con = c.getDeclaredConstructor();//（错误在这一行发生，就是说对枚举而言这种方法连构造器都获得不了，）编译可以通过，但是运行就通不过了！
Color co = (Color)con.newInstance();
System.out.println(co);//失败，证明对枚举而言不行，所以枚举的单例模式更加安全
System.out.println(c.isEnum());//true是枚举
}
}
7、使用反射调用方法
每个Method的对象对应一个具体的底层方法。获得Method对象后，程序可以使用Method里面的invoke方法来执行该底层方法。
Objectinvoke(Object obj,Object ... args):obj表示调用底层方法的对象，后面的args表示传递的实际参数。
如果底层方法是静态的，那么可以忽略指定的 obj 参数。该参数可以为null,想想为什么?
如果底层方法所需的形参个数为 0，则所提供的 args 数组长度可以为 0 或 null。
不写,null,或 newObject[]{}
若底层方法返回的是数组类型,invoke方法返回的不是底层方法的值,而是底层方法的返回类型;
package junereflect624;
import java.lang.reflect.Method;
class Dept{
public String show(String name){//用反射的方法来调用正常的方法
return name+"，您好！";
}
private void privateshow(){//用反射来实现对私有化方法的调用
System.out.println("privateshow");
}
public static void staticshow(){
System.out.println("staticshow");
}
}
public class InvokeDemo9 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//想要通过反射来调用Dept中的方法
Class<Dept> c =Dept.class;
Method m = c.getMethod("show", String.class);
Object o =m.invoke(c.newInstance(), "刘昭");
System.out.println(o);
//私有化的方法
m = c.getDeclaredMethod("privateshow");//无参方法
m.setAccessible(true);
o =m.invoke(c.newInstance());
//静态方法的调用
m = c.getMethod("staticshow");
m.invoke(null);//staticshow为静态方法，不需创建对象，所以这里会是null
}
}
打印
刘昭，您好！
privateshow
staticshow
8、使用反射调用可变参数方法
使用反射操作对象-调用可变参数方法
要把可变参数都当做是其对应的数组类型参数;
如 show(XX... is)作为show(XX[] is)调用;
若可变参数元素类型是引用类型:
JDK内部接收到参数之后,会自动拆包取出参数再分配给该底层方法,为此我们需要把这个数组实参先包装成一个Object对象或把实际参数作为一个Object一维数组的元素再传递。
若可变参数元素类型是基本类型:
JDK内部接收到参数之后,不会拆包,所以可以不必再封装.不过封装了也不会错.所以建议,不管基本类型还是引用类型都使用Object[]封装一层,保证无误.
例子
package junereflect624;
//可变参数的方法调用
import java.lang.reflect.Method;
class VaryMethod{
public static void show(int ...args){
System.out.println("基本数据类型传递过来了！");
}
public static void show(String ...args){
System.out.println("引用数据类型传递过来了！");
}
}
public class InvokeVaryDemo10 {
public static void main(String[] args) throws Exception{
Class<VaryMethod>c = VaryMethod.class;
Method m = c.getMethod("show",int[].class);
m.invoke(null,new int[]{1,2,3});
m = c.getMethod("show",String[].class);
//m.invoke(null,newString[]{"A","B","C"});//ERROR
m.invoke(null,(Object)new String[]{"A","B","C"});//YES,强转为Object类型
m.invoke(null,new Object[]{new String[]{"A","B","C"}});//推荐写法
}
}
9、使用反射操作字段
Field提供两组方法操作字段：
xxxgetXxx(Object obj):获取obj对象该Field的字段值，此处的xxx表示8个基本数据类型。若该字段的类型是引用数据类型则使用，Object get(Object obj);
voidsetXxx(Object obj,xxx val):将obj对象的该Field字段设置成val值，此处的xxx表示8个基本数据类型。若该字段的类型是引用数据类型则使用，void set(Object obj, Object value);
package junereflect624;
//获取字符，并且赋值，然后再取出来（对应的去查看api，比如这个是Field，别的比如Constructor，Method）
步骤：
1．获取类
2．获取字段
3．赋值(set(c.newInstance(),””));{如果为私有的话设置可接受}
import java.lang.reflect.Field;
class Cat{
private String name;
public int age;
private String color;
}
public class FieldDemo12 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<Cat> clz =Cat.class;
Field[] f =clz.getDeclaredFields();
for (Field field : f) {
System.out.println(field);
}
Field fi =clz.getDeclaredField("name");
System.out.println(fi);
System.out.println(fi.getName());//name
//核心开始
Cat c = clz.newInstance();
fi.setAccessible(true);
fi.set(c, "刘昭");//赋值成功
Object o = fi.get(c);
System.out.println(o);//取出成功
fi =clz.getDeclaredField("age");
fi.setAccessible(true);
fi.set(c, 21);
int i = fi.getInt(c);//左边的接受类型已经写成了int，右边的返回类型就也必须是int
System.out.println(i);//获取成功
}
}
打印
private java.lang.Stringjunereflect624.Cat.name
public intjunereflect624.Cat.age
private java.lang.Stringjunereflect624.Cat.color
private java.lang.Stringjunereflect624.Cat.name
name
刘昭
21
10、反射和泛型-反射来获取泛型信息
通过指定对应的Class对象，程序可以获得该类里面所有的Field，不管该Field使用private 方法public。获得Field对象后都可以使用getType()来获取其类型。
Class<?>type = f.getType();//获得字段的类型
但此方法只对普通Field有效,若该Field有泛型修饰,则不能准确得到该Field的泛型参数,如Map<String,Integer>;
为了获得指定Field的泛型类型，我们采用：
TypegType = f.getGenericType();得到泛型类型
然后将Type对象强转为ParameterizedType,其表示增加泛型后的类型
TypegetRawType()//返回被泛型限制的类型;
Type[] getActualTypeArguments()//返回泛型参数类型;
利用反射来获取泛型的类型（泛型信息）
步骤：
1．获取当前类
2．获取目标字段
3．获取包含泛型类型的类型 getGenericType()
4．强转至子类ParameterizedType 因为Type没有任何对应的方法
5．获得泛型真正的类型 getActualTypeArguments()
例子
package junereflect624;
import java.lang.reflect.Field;
importjava.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class GetGenericTypeDemo14 {
Map<String,Integer>map = new HashMap<String,Integer>();
publicstatic void main(String[] args) throws Exception {
Class c = GetGenericTypeDemo14.class;
Field f =c.getDeclaredField("map");
System.out.println(f);
System.out.println(f.getName());//map
// Class<?> getType() 返回一个 Class 对象，它标识了此 Field 对象所表示字段的声明类型。
Class cl = f.getType();
System.out.println("获得其类型："+cl);
//获得其类型：interface java.util.Map
Type t = f.getGenericType();//包含泛型的类型
System.out.println(t);
//java.util.Map<java.lang.String, java.lang.Integer>
ParameterizedType pt =(ParameterizedType)t;//强转到其子类
t = pt.getRawType();//类型的类或接口
System.out.println(t);
Type[] ts = pt.getActualTypeArguments();
for (Type type : ts) {
System.out.println(type);
}
}
}
打印：
java.util.Mapjunereflect624.GetGenericTypeDemo14.map
map
获得其类型：interfacejava.util.Map
java.util.Map<java.lang.String,java.lang.Integer>
interface java.util.Map
class java.lang.String
class java.lang.Integer
我的总结：多查找api，参考api中方法使用的限制，比如是否静态、返回值类型等。
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![Java小案例——随机数猜测随机数猜测[图]](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACwAAAAAAQABAAACAkQBADs=)