Java反射机制原理及示例分析

什么是反射？

反射机制是在运行状态中，它为Java提供一种“操作对象”的能力，在运行状态下，通过Class文件对象，可以调用到任何类里面的属性、方法、以及构造方法，包括私有的，所有的类在反射机制面前都是透明的

自己的概括：通过Class文件对象可以看到这个类里面的所有东西，并且可以使用和修改

反射的前提是获取Class文件对象（(字节码对象），那么一共有三种方式获取：

• Class.forName(“全类名”) ----通过Class类的静态方法（最常用）

• 类名.class

• 对象.getClass()

//方式1：获取字节码对象，Class.forName("全类名")
Class cla1 = Class.forName("Study01.Person");

//方式2: 类名.Class
Class cla2 = Person.class;

//方式3：对象.getClass();
Person per = new Person();
Class cla3 = per.getClass();

//这三个class对象都是由Person这个类生成的
//那么我们看一下这三个字节码对象是不是同一个：

System.out.println(cla1==cla2);
System.out.println(cla2==cla3);

//输出结果:  两个true

结论：

• 字节码对象在类加载的时候就产生，并且只有一个

• 无论哪种方式获取字节码对象都是同一个字节码对象

通过反射来获取类中的属性：

获取到Class字节码对象后，我们就可以通过字节码对象来获取到我们想要获取的类的属性、方法、构 造方法、以及private修饰的。

部分Class方法：

Demo演示：

1、建一个Person类，里面有两个public和两个private的属性（不设置构造和get/set，就是看反射能不能得到里面的值）

public class Person {

    private String name;  //名字
    private int age = 18;   //年龄

    public int ID = 123;   //身份证
    public String Sex;  //性别

    @Override
    public String toString(){
        return "姓名"+name+"年龄："+age+"ID："+ID+"性别："+Sex;
    }
}

测试类：

public class Test {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {

		//获取Class文件对象，用最常用的通过Class类的静态方法
        Class per = Class.forName("Test01.Person"); //这里是传入全路径！！从最外层的包名开始！
        //使用getFields()方法获取全部被public修饰的属性（方法上面的截图有）
        //并且返回的是Field类型的数组
        Field fields[] = per.getFields();
        for (Field field:fields) {
            System.out.println(field);
        }
    }
}

输出：

我们成功的获取到了Person类中全部public属性

2、也可以获取全部的属性，包括私有的：（其他代码就不重写啦）

 for (Field field : per.getDeclaredFields()) {
            System.out.println(field);
        }

输出：

3、获取公有的属性，并且修改这个值：

	
	Field f = per.getField("Sex");
	System.out.println(f);
	
	//获取一个对象：
	Object obj = per.getConstructor().newInstance();
	//修改值：
	f.set(obj,"男");
	Person p = (Person)obj;
	
	System.out.println(p.Sex);

输出：

4、获取私有的属性，并且修改这个值： 这里把上面修改公有属性的值也连起来：

   
        Person p = (Person)obj;
        
        //获取公有字段并调用，并修改
        Field f = per.getField("Sex");
        //获取一个对象：
        Object obj = per.getConstructor().newInstance();
        f.set(obj,"男");  //将Sex的属性修改成了 男

        //调用私有的属性，并修改
        f = per.getDeclaredField("name");
        //在访问私有的属性的值之前，先要设置运行访问↓
        //在访问之前忽略访问权限的检查，叫暴力反射
        f.setAccessible(true);
        f.set(obj,"张三");
        System.out.println("Person里面的信息是："+p.toString());
    }
}

输出：

通过反射来获取类中的方法（公有、私有、构造）：

Person类：

public class Person {

    private String name;  //名字
    private int age = 18;   //年龄
    public int ID = 123;   //身份证
    public String Sex ;  //性别
    
    //构造：
    public Person() {}

    public Person(String name, int age, int ID, String sex) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.ID = ID;
        Sex = sex;
    }
    
    //无参公有方法：
    public void eat(){
        System.out.println("我会吃饭");
    }
    
    //有参公有方法：
    public void eat(String food){
        System.out.println("我在吃："+food);
    }
    
    //有参私有方法
    private void  play(String name){
        System.out.println(name+"在玩");
    }
}

测试类：

public class Test {

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {

        //获取到Person以及父类Object里面的public方法：
        System.out.println("-----获取到Person以及父类Object里面的public方法↓-----");
        for (Method method : Person.class.getMethods()) {
            System.out.println(method);
            System.out.println("方法名:"+ method.getName());
        }

        //获取到Person里面的方法，包括私有
        System.out.println("-----获取到Person里面的方法，包括私有↓-----");
        for (Method method:Person.class.getDeclaredMethods()) {
            System.out.println(method.getName()+"  ");
        }

        //按照方法名获取到Person中的eat方法：
        System.out.println("-----根据方法名获取到Person类中的eat方法↓-----");
        Method earMethod1 = Person.class.getMethod("eat");
        Person per = new Person();
        //通过invoke(Object,param...)来调用指定的方法
        earMethod1.invoke(per);

        //使用反射调用有参方法;
        System.out.println("-----使用反射调用有参方法（传入参数）↓-----");
        Method earMethod2 = Person.class.getMethod("eat",String.class);
        earMethod2.invoke(per,"牛肉");

        //通过暴力反射获取到私有的play方法:
        System.out.println("-----通过暴力反射获取到私有的play方法传入参数）↓-----");
        Method earMethod3 = Person.class.getDeclaredMethod("play", String.class);
        //在访问私有的属性的方法之前，先要设置运行访问
        earMethod3.setAccessible(true);
        earMethod3.invoke(per,"小王");

    }

输出：

-----获取到Person以及父类Object里面的public方法↓-----
public void Test02.Person.eat(java.lang.String)
方法名:eat
public void Test02.Person.eat()
方法名:eat
public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException
方法名:wait
public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException
方法名:wait
public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException
方法名:wait
public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)
方法名:equals
public java.lang.String java.lang.Object.toString()
方法名:toString
public native int java.lang.Object.hashCode()
方法名:hashCode
public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()
方法名:getClass
public final native void java.lang.Object.notify()
方法名:notify
public final native void java.lang.Object.notifyAll()
方法名:notifyAll