Java的枚举,注解和反射(二)_Java教程

反射

什么是反射？

反射是指在程序运行期间，可以通过Reflection Api提供方法可以获取任何类的内部的信息，并能直接操作任意类的方法和属性。反射被视为动态语言的关键。

//在反射之前可以做的事情
@Test
public void Test1() {
//创建Person类的对象
Person person = new Person("name", 78);
//通过对象调用其内部的方法和属性
person.setAge(20);
System.out.println(person.toString());
person.show();
//在Person类的外部，不能通过对象调用其内部的私有的结构
}
//在反射之后可以做的事情
@Test
public void Test2() throws Exception {
//通过反射创建Person类的对象
Class classPerson = Person.class;
Constructor constructor = classPerson.getConstructor(String.class, int.class);
Object object = constructor.newInstance("Tom", 13);
Person person = (Person) object;
System.out.println(person.toString());
//通过反射获取Person内部的属性和方法
Field name = classPerson.getField("name");
name.set(person, "Jack");
System.out.println(person.toString());
//调方法
Method show = classPerson.getDeclaredMethod("show");
show.invoke(person);
//调用私有的构造方法
Constructor constructor1 = classPerson.getDeclaredConstructor(String.class);
constructor1.setAccessible(true);
Person person1 = (Person) constructor1.newInstance("Marry");
System.out.println(person1);
//调用私有的方法
Method showNation = classPerson.getDeclaredMethod("showNation", String.class);
showNation.setAccessible(true);
showNation.invoke(person1, "中国");
}

结果：

未使用反射

Java的枚举,注解和反射(二)

使用反射：

Java的枚举,注解和反射(二)

Person类

package reflection;
/**
* user：ypc；
* date：2021-06-20;
* time: 13:55;
*/
public class Person {
public String name;
private int age;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Person() {
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public Person(String name, int age) {
this.age = age;
this.name = name;
}
private Person(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
public void show() {
System.out.println("I am a person");
}
private String showNation(String nation) {
return nation;
}
}

反射的用途

1、在日常的第三方应用开发过程中，经常会遇到某个类的某个成员变量、方法或是属性是私有的或是只对系统应用开放，这时候就可以利用Java的反射机制通过反射来获取所需的私有成员或是方法。

2、反射最重要的用途就是开发各种通用框架，比如在spring中，我们将所有的类Bean交给spring容器管理，无论是XML配置Bean还是注解配置，当我们从容器中获取Bean来依赖注入时，容器会读取配置，而配置中给的就是类的信息，spring根据这些信息，需要创建那些Bean，spring就动态的创建这些类。

Java程序中许多对象在运行时会出现两种类型：运行时类型(RTTI)和编译时类型，例如Person p = new Student()；这句代码中p在编译时类型为Person，运行时类型为Student。程序需要在运行时发现对象和类的真实信息。而通过使用反射程序就能判断出该对象和类属于哪些类。

在类被加载完成之后，就会在堆区，产生一个Class对象，这个对象就包含了存这个类的全部的结构信息。我们就可以通过这个对象看到这个类的全部的信息。

这个对象就像一面镜子，通过这个镜子可以看到这个类的全部的信息结构。所以称之为反射。

正常的方式：通过引入需要导入的包类的名称---->通过new来实例化---->得到实例化的对象

反射的方式：实例化对象---->通过getClass（）方法---->得到完整的包类的名称

反射的具体作用

在运行的时候判断任意的一个对象所属的类
在运行的时候构造任意一个类的对象
在运行的时候判断任意一个类的成员变量和方法
在运行的时获取泛型的信息
在运行的时候调用任意一个类的成员变量和方法
在运行的时候处理注解
生成动态代理

反射的主要API

类名用途

Class类 代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口

Field类 代表类的成员变量/类的属性

Method类 代表类的方法

Constructor类 代表类的构造方法

通过直接new 的方式和反射都可以直接调用公共的结构，在开发的时候应该使用哪一个呢？

建议：使用new 的方式来创建对象。

什么时候使用反射呢？

反射的特性：动态性。就是在编译的时候不知道要创建什么样的对象的时候，可以使用反射方式来创建对象。比如在后端部署的服务器，前端传来的时登录的请求的话，就创建登录对应的对象。前端传来的是注册所对应的请求的话，就创建登录所对应的对象，这就是反射的动态特性。

反射的机制和封装是不矛盾的呢？

封装是告诉你不要调，反射可以调。

Class类

在Object类中定义了以下的方法，此方法将被所有子类继承：

public final Class getClass()

以上的方法返回值的类型是一个Class类，此类是Java反射的源头，实际上所谓反射从程序的运行结果来看也很好理解，即可以通过对象反射求出类的名称。

对象使用反射后可以得到的信息：某个类的属性、方法和构造器、某个类到底实现了哪些接口。对于每个类而言，JRE都为其保留一个不变的Class类型的对象。一个Class对象包含了特定某个结构（ class/interface/enum/annotation/primitive type/void/[]）的有关信息。也就是这些类型可以有Class对象：class 成员内部类、静态内部类、局部内部类、匿名内部类、接口、数组、枚举、注解、基本的数据类型、void等。

注意：

Class本身也是一个类

Class对象只能由系统建立对象

一个加载的类在JVM中只会有一个Class实例

一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件

每个类的实例都会记得自己是由哪个Class实例所生成

通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构

Class类是Reflection的根源，针对任何你想动态加载、运行的类，只有先获得相应的Class对象，才能继续下去。

关于java.lang.Class的理解：

类的加载过程：

程序通过javac.exe命令，生成一个或多个字节码文件。接着使用java.exe命令来对某个字节码文件来解释运行。将字节码文件加载到内存中，这个过程称为类的加载。加载到内存中的类，就被称为运行时类，此运行使类就称为Class 的一个实例。

Class 实例就对应着一个运行时类，加载到内存中的运行时类，会缓存一段时间。在此时间之内，可以通过不同的方式来获取运行时类。

获取Class实例的四种方式

// Class 实例就对应着运行时类
@Test
public void test3() throws ClassNotFoundException {
//方式1 调用运行时类的属性：.class
Class clazz1 = Person.class;
System.out.println(clazz1);
//方式2 通过运行时类的对象来调用
Person person = new Person();
Class clazz2 = person.getClass();
System.out.println(clazz2);
//方式3 通过Class的静态方法 forName(类的全路径名称)
Class clazz3 = Class.forName("reflection.Person");
System.out.println(clazz3);
//方式4 通过类加载器：ClassLoader
ClassLoader classLoader = ReflectionDemo1.class.getClassLoader();
Class clazz4 = classLoader.loadClass("reflection.Person");
System.out.println(clazz4);
System.out.println(clazz1 == clazz2);
System.out.println(clazz1 == clazz3);
System.out.println(clazz1 == clazz4);
}

Java的枚举,注解和反射(二)

通过反射创建运行时类的对象

package reflection;
import org.junit.Test;
import java.util.Random;
/**
* user：ypc；
* date：2021-06-21;
* time: 20:36;
*/
public class NewInstanceDemo {
@Test
public void test1() throws IllegalAccessException, InstantiationException {
Class<Person> personClass = Person.class;
/*
newInstance()方法可以创建运行时类的实列，其内部也时调用内的无参的构造方法来创建对象
*/
Person person = personClass.newInstance();
System.out.println(person);
}
@Test
public void test2() throws IllegalAccessException, InstantiationException, ClassNotFoundException {
//在编译的时候不知道要创建的对象。只有运行的时候才知道要创建的对象
for (int i = 0; i < 100; i++) {
int num = new Random().nextInt(3);
String classPath = "";
switch (num) {
case 0:
classPath = "java.util.Date";
break;
case 1:
classPath = "java.lang.Object";
break;
case 2:
classPath = "reflection.Person";
break;
}
Object object = getInstance(classPath);
System.out.println(object);
}
}
//创建一个指定类的对象
public Object getInstance(String classPath) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException {
Class clazz = Class.forName(classPath);
return clazz.newInstance();
}
}