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java基础 -反射笔记

2024-09-24 01:30:02极客资料围观18次

文章java基础 -反射笔记分享给大家，欢迎收藏极客之家，专注分享技术知识

710，反射快速入门

代码：

先创建一个 re.properties 文件：

classfullpath=com.hspedu.Cat
method=hi

Cat.java

package com.hspedu;

public class Cat {
    private String name = "招财猫";
    public void hi() { //常用方法
        System.out.println("hi " + name);
    }
}

ReflectionQuestion.java

package com.hspedu.reflection.question;

import com.hspedu.Cat;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Objects;
import java.util.Properties;

//反射问题的引入
public class ReflectionQuestion {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        //根据配置文件 re.properties 指定信息, 创建 Cat 对象并调用方法 hi

        //传统的方式 new 对象 -》 调用方法
//        Cat cat = new Cat();
//        cat.hi();

        //我们尝试做一做 -> 明白反射
        //1. 使用 Properties 类, 可以读写配置文件
        Properties properties = new Properties();
        properties.load(new FileInputStream("src\\re.properties"));
        String classfullpath = properties.getProperty("classfullpath").toString();//"com.hspedu.Cat"
        String methodName = properties.getProperty("method").toString();
        System.out.println("classfullpath=" + classfullpath);
        System.out.println("method=" + methodName);

        //2. 创建对象 , 传统的方法， 行不通 =》 反射机制
//        Cat cat1 = new com.hspedu.Cat();
//        new classfullpath();//这个是String,不是类名

        //3. 使用反射机制解决
        //(1) 加载类, 返回 Class 类型的对象 cls
        Class cls = Class.forName(classfullpath);

        //(2) 通过 cls 得到你加载的类 com.hspedu.Cat 的对象实例
        Object o = cls.newInstance();
        System.out.println("o的运行类型=" + o.getClass());//运行类型

        //(3) 通过 cls 得到你加载的类 com.hspedu.Cat 的 methodName"hi" 的方法对象
        // 即： 在反射中， 可以把方法视为对象（万物皆对象）
        Method method1 = cls.getMethod(methodName);
        System.out.println("===================");
        //(4) 通过 method1 调用方法: 即通过方法对象来实现调用方法 
        method1.invoke(o);//传统方法 对象.方法() , 反射机制 方法.invoke(对象)
    }
}

运行结果：

713，反射相关类

代码：

re.properties 代码不变。

Cat.java

package com.hspedu;

public class Cat {
    private String name = "招财猫";
    public int age = 10;

    public Cat() {} //无参构造器

    public Cat(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void hi() { //常用方法
        System.out.println("hi " + name);
    }
}

Reflection01.java

package com.hspedu.reflection;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;

public class Reflection01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1. 使用 Properties 类, 可以读写配置文件
        Properties properties = new Properties();
        properties.load(new FileInputStream("src\\re.properties"));
        String classfullpath = properties.getProperty("classfullpath").toString();//"com.hspedu.Cat"
        String methodName = properties.getProperty("method").toString();
        //3. 使用反射机制解决
        //(1) 加载类, 返回 Class 类型的对象 cls
        Class cls = Class.forName(classfullpath);

        //(2) 通过 cls 得到你加载的类 com.hspedu.Cat 的对象实例
        Object o = cls.newInstance();
        System.out.println("o的运行类型=" + o.getClass());//运行类型

        //(3) 通过 cls 得到你加载的类 com.hspedu.Cat 的 methodName"hi" 的方法对象
        // 即： 在反射中， 可以把方法视为对象（万物皆对象）
        Method method1 = cls.getMethod(methodName);
        System.out.println("===================");

        //(4) 通过 method1 调用方法: 即通过方法对象来实现调用方法
        method1.invoke(o);//传统方法 对象.方法() , 反射机制 方法.invoke(对象)

        //java.lang.reflect.Field: 代表类的成员变量, Field 对象表示某个类的成员变量
        //得到 name 字段
        //getField 不能得到私有的属性,name是private,age是public
        Field nameField = cls.getField("age");
        System.out.println(nameField.get(o));// 传统写法 对象.成员变量 , 反射 : 成员变量对象.get(对象)

        //java.lang.reflect.Constructor: 代表类的构造方法, Constructor 对象表示构造器
        //()中可以指定构造器参数类型, 返回无参构造器
        Constructor constructor = cls.getConstructor();
        System.out.println(constructor);

        //这里老师传入的 String.class 就是 String 类的Class 对象
        Constructor constructor2 = cls.getConstructor(String.class);
        System.out.println(constructor2);
    }
}

运行结果：

714，反射调用优化

代码：

re.properties 文件内容不变

cat.java

package com.hspedu;

public class Cat {
    private String name = "招财猫";
    public int age = 10;

    public Cat() {} //无参构造器

    public Cat(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void hi() { //常用方法
        //System.out.println("hi " + name);
    }
}

Reflection02.java

package com.hspedu.reflection;

import com.hspedu.Cat;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

//测试反射调用的性能， 和优化方案
public class Reflection02 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException {
        m1();
        m2();
        m3();
    }

    //传统方法来调用 hi
    public static void m1() {
        Cat cat = new Cat();
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 90000000; i++) {
            cat.hi();
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("传统方法调用hi 耗时=" + (end - start));
    }

    //反射机制调用方法 hi
    public static void m2() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        Class cls = Class.forName("com.hspedu.Cat");//参数直接给了全类名（来自re.properties文件里）
        Object o = cls.newInstance();
        Method hi = cls.getMethod("hi");//参数直接给了方法名（来自re.properties文件里）
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 90000000; i++) {
            hi.invoke(o);
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("m2() 耗时=" + (end - start));
    }

    //反射机制调用方法 hi
    public static void m3() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        Class cls = Class.forName("com.hspedu.Cat");//参数直接给了全类名（来自re.properties文件里）
        Object o = cls.newInstance();
        Method hi = cls.getMethod("hi");//参数直接给了方法名（来自re.properties文件里）
        hi.setAccessible(true);//在反射调用方法时， 取消访问检查
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 90000000; i++) {
            hi.invoke(o);
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("m3() 耗时=" + (end - start));
    }
}

运行结果：

716，Class常用方法

代码：

Car.java

package com.hspedu;

public class Car {
    public String brand = "宝马";
    public int price = 500000;
    public String color = "白色";

    @Override
    public String toString() {
        return "Car{" +
                "brand='" + brand + '\'' +
                ", price=" + price +
                ", color='" + color + '\'' +
                '}';
    }
}

Class02.java

package com.hspedu.reflection.class_;

import com.hspedu.Car;

import java.lang.reflect.Field;

public class Class02 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchFieldException {
        //1 . 获取到 Car 类 对应的 Class 对象
        //<?> 表示不确定的 Java 类型
        String classAllPath = "com.hspedu.Car";
        Class<?> cls = Class.forName(classAllPath);

        //2. 输出 cls
        //显示 cls 对象, 是哪个类的 Class 对象 com.hspedu.Car
        System.out.println(cls);
        //输出 cls 运行类型 java.lang.Class
        System.out.println(cls.getClass());

        //3. 得到包名
        System.out.println(cls.getPackage().getName());

        //4. 得到全类名
        System.out.println(cls.getName());

        //5. 通过 cls 创建对象实例
        Car car = (Car)cls.newInstance();
        System.out.println(car);//car.toString()

        //6. 通过反射获取属性 brand
        Field brand = cls.getField("brand");
        System.out.println(brand.get(car));

        //7. 通过反射给属性赋值
        brand.set(car, "奔驰");
        System.out.println(brand.get(car));

        //8 我希望大家可以得到所有的属性(字段)
        System.out.println("======所有的字段属性=======");
        Field[] fields = cls.getFields();
        for (Field f : fields) {
            System.out.println(f.getName());
        }
    }
}

运行结果：

717，获取Class对象六种方式

代码：

package com.hspedu.reflection.class_;

import com.hspedu.Car;

public class GetClass_ {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //1. Class.forName
        //通过读取配置文件获取
        String classAllPath = "com.hspedu.Car";
        Class<?> cls1 = Class.forName(classAllPath);
        System.out.println(cls1);

        //2. 类名.class , 应用场景: 用于参数传递
        Class cls2 = Car.class;
        System.out.println(cls2);

        //3. 对象.getClass(), 应用场景， 有对象实例
        Car car = new Car();
        Class cls3 = car.getClass();
        System.out.println(cls3);

        //4. 通过类加载器【4 种】 来获取到类的 Class 对象
        //(1)先得到类加载器 classLoader
        ClassLoader classLoader = car.getClass().getClassLoader();
        //(2)通过类加载器得到 Class 对象
        Class cls4 = classLoader.loadClass(classAllPath);
        System.out.println(cls4);

        //cls1 , cls2 , cls3 , cls4 其实是同一个对象
        System.out.println(cls1.hashCode());
        System.out.println(cls2.hashCode());
        System.out.println(cls3.hashCode());
        System.out.println(cls4.hashCode());

        //5. 基本数据(int, char,boolean,float,double,byte,long,short) 按如下方式得到 Class 类对象
        Class<Integer> integerClass = int.class;
        Class<Character> characterClass = char.class;
        Class<Boolean> booleanClass = boolean.class;
        System.out.println(integerClass);//int

        //6. 基本数据类型对应的包装类， 可以通过 .TYPE 得到 Class 类对象
        Class<Integer> type1 = Integer.TYPE;
        Class<Character> type2 = Character.TYPE;
        System.out.println(type1);

        System.out.println(integerClass.hashCode());
        System.out.println(type1.hashCode());
    }
}

运行结果：

718，哪些类型有Class对象

代码：

package com.hspedu.reflection.class_;

import java.io.Serializable;

public class AllTypeClass {
    public static void main(String[] args) {
        Class<String> cls1 = String.class;//外部类
        Class<Serializable> cls2 = Serializable.class;//接口
        Class<Integer[]> cls3 = Integer[].class;//数组
        Class<float[][]> cls4 = float[][].class;//二维数组
        Class<Deprecated> cls5 = Deprecated.class;//注解

        Class<Thread.State> cls6 = Thread.State.class;//枚举
        Class<Long> cls7 = long.class;//基本数据类型
        Class<Void> cls8 = void.class;//void 数据类型
        Class<Class> cls9 = Class.class;

        System.out.println(cls1);
        System.out.println(cls2);
        System.out.println(cls3);
        System.out.println(cls4);
        System.out.println(cls5);
        System.out.println(cls6);
        System.out.println(cls7);
        System.out.println(cls8);
        System.out.println(cls9);
    }
}

运行结果：

725，反射暴破创建实例

代码：

package com.hspedu.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

public class ReflecCreateInstance {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException {
        //1. 先获取到 User 类的 Class 对象
        Class<?> userClass = Class.forName("com.hspedu.reflection.User");

        //2. 通过 public 的无参构造器创建实例
        Object o = userClass.newInstance();
        System.out.println(o);

        //3. 通过 public 的有参构造器创建实例
        //3.1 先得到对应构造器
        Constructor<?> constructor = userClass.getConstructor(String.class);
        //3.2 创建实例， 并传入实参
        Object hsp = constructor.newInstance("hsp");
        System.out.println("hsp=" + hsp);

        //4. 通过非 public 的有参构造器创建实例
        //4.1 得到 private 的构造器对象
        Constructor<?> constructor1 = userClass.getDeclaredConstructor(int.class, String.class);
        //4.2 创建实例
        //暴破【暴力破解】 , 使用反射可以访问 private 构造器/方法/属性, 反射面前， 都是纸老虎
        constructor1.setAccessible(true);
        Object user2 = constructor1.newInstance(100, "张三丰");
        System.out.println("user2=" + user2);
    }
}
class User { //User 类
    private int age = 10;
    private String name = "韩顺平教育";

    public User() {//无参 public

    }

    public User(String name) {//public 的有参构造器
        this.name = name;
    }

    private User(int age, String name) {//private 有参构造器
        this.age = age;
        this.name = name;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "age=" + age +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

运行结果：

726，反射暴破操作属性

代码：

package com.hspedu.reflection;

import java.lang.reflect.Field;

public class ReflectAccessProperty {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchFieldException {
        //1. 得到 Student 类对应的 Class 对象
        Class<?> stuClass = Class.forName("com.hspedu.reflection.Student");

        //2. 创建对象
        Object o = stuClass.newInstance();
        //o 的运行类型就是 Student
        System.out.println(o.getClass());

        //3. 使用反射得到 age 属性对象
        Field age = stuClass.getField("age");
        //通过反射来操作属性
        age.set(o, 88);
        System.out.println(o);
        //返回 age 属性的值
        System.out.println(age.get(o));

        //4. 使用反射操作 name 属性
        Field name = stuClass.getDeclaredField("name");
        //对 name 进行暴破, 可以操作 private 属性
        name.setAccessible(true);
        //因为 name 是 static 属性， 因此 o 也可以写出 null,  name.set(o, "老韩");
        name.set(null, "老韩");
        System.out.println(o);
        System.out.println(name.get(o)); //获取属性值
        System.out.println(name.get(null));//获取属性值, 要求 name 是 static
    }
}
class Student {//类
    public int age;
    private static String name;

    public Student() {//构造器
    }

    public String toString() {
        return "Student [age=" + age + ", name=" + name + "]";
    }
}

运行结果：

727，反射暴破操作方法

代码：

package com.hspedu.reflection;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class ReflecAccessMethod {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException, InvocationTargetException {
        //1. 得到 Boss 类对应的 Class 对象
        Class<?> bossCls = Class.forName("com.hspedu.reflection.Boss");

        //2. 创建对象
        Object o = bossCls.newInstance();

        //3. 调用 public 的 hi 方法
        //Method hi = bossCls.getMethod("hi", String.class);//OK
        //3.1 得到 hi 方法对象
        Method hi = bossCls.getDeclaredMethod("hi", String.class);
        //3.2 调用
        hi.invoke(o, "韩顺平教育");

        //4. 调用 private static 方法
        //4.1 得到 say 方法对象
        Method say = bossCls.getDeclaredMethod("say", int.class, String.class, char.class);
        //4.2 因为 say 方法是 private, 所以需要暴破， 原理和前面讲的构造器和属性一样
        say.setAccessible(true);
        System.out.println(say.invoke(o, 100, "张三", '男'));
        //4.3 因为 say 方法是 static 的， 还可以这样调用 ， 可以传入 null
        System.out.println(say.invoke(null, 200, "李四", '女'));

        //5. 在反射中， 如果方法有返回值， 统一返回 Object , 但是他运行类型和方法定义的返回类型一致
        Object reVal = say.invoke(null, 300, "王五", '男');
        System.out.println("reVal 的运行类型=" + reVal.getClass());//String

        //在演示一个返回的案例
        Method m1 = bossCls.getDeclaredMethod("m1");
        Object reVal2 = m1.invoke(o);
        System.out.println("reVal2 的运行类型=" + reVal2.getClass());//Monster
    }
}
class Monster {}
class Boss {//类
    public int age;
    private static String name;

    public Boss() {//构造器
    }

    public Monster m1() {
        return new Monster();
    }

    private static String say(int n, String s, char c) {//静态方法
        return n + " " + s + " " + c;
    }

    public void hi(String s) {//普通 public 方法
        System.out.println("hi " + s);
    }
}

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