8千字java反射乾貨|java反射精講

2021-02-13 武哥聊編程

java反射機制精講

目錄
1. 反射機制的概念
2. 反射的基礎Class類
3. 反射的用法
4. 反射的應用示例

反射機制的概念：

在運行狀態中，對於任意一個類，都能夠獲取到這個類的所有屬性和方法，對於任意一個對象，都能夠調用它的任意一個方法和屬性(包括私有的方法和屬性)，這種動態獲取的信息以及動態調用對象的方法的功能就稱為java語言的反射機制。反射被視為動態語言的關鍵。簡單來說反射就是java的各種成分映射成對應的java類。

通俗點講，通過反射，該類對我們來說是完全透明的，想要獲取任何東西都可以。包括構造方法，屬性，方法。

java反射機制提供的功能：

在運行時判斷任意一個對象所屬的類；
在運行時構造任意一個類的對象；
在運行時判斷任意一個類所具有的成員變量和方法；
在運行時調用任意一個對象的方法；
生成動態代理。

這其實也涉及到了語言的動態與靜態，java語言本身不算是動態語言，但是他有一個非常突出的動態機制，就是我們所說的反射機制。
什麼是動態語言呢？就是說，程序在運行的時候，（注意是運行的時候，不是編譯的時候）允許改變程序結構或者變量類型。反之靜態就是沒有這些特點了。

反射的基礎Class類

Class類是反射實現的基礎，所以想要學會反射，必須先掌握Class類的一些基本的概念。
類是什麼？類是Class類的實例對象，所以說Class類是所有類的類。

要想解剖一個類，必須先獲取到該類的字節碼文件對象。而解剖使用的就是Class 類中的方法，所以先要獲取每一個字節碼文件對應的Class類型的對象。

Class類沒有公共的構造方法，Class對象是在類加載的時候由Java虛擬機以及通過調用類加載器中的 defineClass 方法自動構造的，因此不能顯式地聲明一個Class對象。這裡又涉及到一個東西，類的加載

簡要的說明一下：

類加載器：當程序需要用某個類時，如果該類還沒有被加載到內存中，則，系統會通過加載，連接，初始化 這三步來對類進行初始化

加載：就是指將class文件讀入內存（編譯之後的文件是.class文件），並為之創建一個Class對象
任何類被使用時，系統都會建立一個Class對象，第一次的時候會，第二次則會判斷這個類是否存在。

連接：驗證是否有正確的內部結構，並和其他類協調一致
準備為類的靜態成員分配內存，並設置默認初始化值
並做一個解析:將類的二進位數據中的字符引用替換為直接引用。

上面說到Class對象是不能直接創建的，但是我們可以通過其他方式得到Class類的，目前有三種方式可以得到我們想要的Class類，得到Class類之後就能正常的使用反射了。

獲取Class的三種方式（獲取一個類的字節碼對象）：

第一種：使用對象獲取，使用對象的getClass獲取

Person person = new Person();
Class clazz = person.getClass();

第二種：使用靜態屬性class

Class clazz = Person.class

第三種：使用Class類的靜態方法forName（字符串的類名）
注；類名要寫全包名

Class clazz = Calss.forName("…….");

好了，重點來了，反射怎麼玩才有趣！

反射的用法

上面說了通過反射可以得到任意一個類的什麼什麼，下面來看看是不是真的。

第一步要幹啥？當然是通過之前的哪三種方法來得到這個可以為所欲為的Class類。有三種方法，我們先都做個示例吧！
上代碼

//獲取Class第一種方法
Student student = new Student();
Class clazz = student.getClass();
//獲取Class第二種方法
Class clazzTwo = Student.class;
//獲取Class第三種方法
Class clazzThree = Class.forName("demo.qzxxbj.entity.Student");

System.out.println("第一個"+clazz+"\n第二個"+clazzTwo+"\n第三個"+clazzThree);

結果

第一個class demo.qzxxbj.entity.Student
第二個class demo.qzxxbj.entity.Student
第三個class demo.qzxxbj.entity.Student

可以看到三種方法得到的Class對象是一樣的，沒有區別。
第三種方法是會有一個找不到類的異常拋出的。
其中Student就是一個簡單的類，可以是任何類。

通過Class獲取任意一個類的屬性
Student類的代碼

package demo.qzxxbj.entity;

/**
* @author 微信公眾號：全棧學習筆記
* @date 2020/3/29
* @description
*/

public class Student {
private String name;
private Integer age;
private String sex;
public int number;

public int getNumber() {
return number;
}

public void setNumber(int number) {
this.number = number;
}

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String name) {
this.name = name;
}

public Integer getAge() {
return age;
}

public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}

public String getSex() {
return sex;
}

public void setSex(String sex) {
this.sex = sex;
}

}

以下獲取Class的方法都採用第二種，比較簡潔

//獲取Class第二種方法
Class clazzTwo = Student.class;

//獲取該類指定屬性名的public成員變量，包括父類的
Field field = clazzTwo.getField("number");

//field public int demo.qzxxbj.entity.Student.number
System.out.println("該類指定屬性名的public成員變量，包括父類的"+field);

//獲取該類指定名稱聲明的變量，即不包括父類的
Field deField = clazzTwo.getDeclaredField("name");

// deField private java.lang.String demo.qzxxbj.entity.Student.name
System.out.println("該類所有聲明的變量，即不包括父類的"+deField);

//獲取該類所有的public聲明的成員變量
Field fields[] = clazzTwo.getFields();

System.out.println("public聲明的變量:");
//public int demo.qzxxbj.entity.Student.number
for (Field field1:fields){
System.out.println(field1);
}

//獲取該對象的所有成員變量
Field deFields[] = clazzTwo.getDeclaredFields();
System.out.println("該對象的所有成員變量");
//private java.lang.String demo.qzxxbj.entity.Student.name
//private java.lang.Integer demo.qzxxbj.entity.Student.age
//private java.lang.String demo.qzxxbj.entity.Student.sex
//public int demo.qzxxbj.entity.Student.number
for (Field field1:deFields){
System.out.println(field1);
}

記住getFields(),getField(String name),getDeclaredFields(),getDeclaredField(String name)的區別，你就能好好掌握這個知識點！

通過Class獲取任意成員方法

還是看代碼吧！

獲取成員方法Method

//獲取Class第二種方法
Class clazzTwo = Student.class;
//根據方法名以及參數類型獲取,只能獲取public聲明的方法，包括父類的
Method method = clazzTwo.getMethod("setAge",Integer.class);

//public java.lang.Integer demo.qzxxbj.entity.Student.getAge()
System.out.println(method);

//根據方法名以及參數名稱獲取該類聲明的所有的屬性方法，不包括父類的
Method deMethod = clazzTwo.getDeclaredMethod("setAge", Integer.class);

System.out.println(deMethod);

//獲取該對象聲明的所有的public方法，包括父類的
Method methods[] = clazzTwo.getMethods();

//獲取該對象聲明的所有的方法，但是不包含父類的方法
Method deMethods[] = clazzTwo.getDeclaredMethods();

    一個Method方法列印出來是什麼呢？上面代碼中也包含了

public void demo.qzxxbj.entity.Student.setAge(java.lang.Integer)

    和之前講的Field是不是很相似。
既然說到了方法，那麼就肯定涉及到了方法調用，我們得到了這些方法，又該怎麼調用這個類裡面的方法呢？使用invoke函數，Method這個類裡面包含了一個invoke函數，英語好的就知道了，這個invoke的中文意思就是「調用」。
怎麼用呢？

//獲取Class第二種方法
Class clazzTwo = Student.class;
//根據方法名以及參數類型獲取,只能獲取public聲明的方法，包括父類的
Method method = clazzTwo.getMethod("setAge",Integer.class);

//public java.lang.Integer demo.qzxxbj.entity.Student.getAge()
System.out.println(method);

//利用Class創建一個對象的實例
Student student = (Student) clazzTwo.newInstance();

//函數調用
Object value = method.invoke(student,20);
//null
System.out.println(value);

    以上的代碼，你可能會看不懂，我來講一下，首先，我們獲取一個類的Class，然後我們通過這個Class獲取該類的一個setAge方法，獲取到這個方法後繼續調用這個方法，調用方法是不是應該調用一個實例對象裡面的方法？所以我們需要先實例化一個對象，通過什麼方法呢，通過class裡面的newInstance()，創建一個實例，這種方法需要該實例化的類具有一個無參構造方法。還有其他方法也能創建一個實例，後面我們會說。創建出一個實例對象之後，我們就能開始調用方法了。
    通過invoke對方法進行調用，invoke的第一個參數就是一個實例化對象，不然我去哪找這個方法。第二個參數，或者第三個，等等，後面的所有參數都是我調用的該方法所具有的參數，按照順序填進去就OK了。然後這個函數返回的是一個Object對象，你都能想到，我調用一個方法是不是要讓他做一些事，做了這些事需要返回一個東西，不知道這個東西是啥，就用Object獲取嘛。由於我們調用的這個方法不需要返回值，所以就是null了。很簡單是不是。學到了記得給我點個關注哦！精彩美文第一時間推送到你的手中。

通過Class獲取構造方法

這個被我放到了最後來學習，畢竟我覺得用的比例比較少。一起來學習一下怎麼用Class獲取構造方法，並調用他。

public Student(String name, int id) {
this.name = name;
this.id = id;
}

這裡我們在Student類裡面添加了一個構造方法。

然後我們來獲取這個構造方法。

//獲取Class第二種方法
Class clazzTwo = Student.class;

//獲取無參構造方法，public聲明的，包括父類，加上參數時就是獲取特定的構造方法
Constructor constructor = clazzTwo.getConstructor();

//public demo.qzxxbj.entity.Student()
System.out.println(constructor);

//獲取該類所有的public聲明的構造方法
Constructor constructors[] = clazzTwo.getConstructors();

//獲取指定參數的構造方法
Constructor deConstructor = clazzTwo.getDeclaredConstructor(String.class,Integer.class);

//獲取所有的該類的構造方法，不包括父類的
Constructor deConstructors[] =clazzTwo.getDeclaredConstructors();

    上面代碼應該很容易看懂吧，我就不細說了。這裡說一下如何使用得到的構造方法，構造方法顧名思義就是來實例化對象的，上面我們也有說到怎麼通過Class實例化一個對象，現在我們來通過構造方方法實例化一個對象

Student student = (Student) deConstructor.newInstance("全棧學習筆記",21);

//21
System.out.println(student.getAge());

    現在知道了吧，我們差不都將反射的功能講完了，就差一個反射的動態代理，這個比較重要，會專門出一篇博客，碼字不易。希望點個關注。微信公眾號：全棧學習筆記，精彩美文每天為你推送。

    最後我根據我自己以前的經驗寫了一個java反射的sql語句拼接，相當於是一個反射的應用吧。

反射的應用示例

    通過反射動態的生成SQL語句，是不是也有點牛逼的感覺？
    直接上代碼吧，我只發一個SQL語句，感興趣的可以私信我找我拿完整的代碼！

public String insert(Object object) throws IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {`
//insert into student(id,name,sex) values (1,"全棧學習筆記","男")
StringBuilder sql = new StringBuilder();
Class clazz = object.getClass();
sql.append("insert into ");

sql.append(clazz.getSimpleName()+"(");
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
for(Field field:fields){
sql.append(field.getName()+",");
}
sql.deleteCharAt(sql.length()-1);
sql.append(")");
sql.append(" values (");
for(Field field:fields){
field.setAccessible(true);
Object value = field.get(object);

String fieldName = field.getName();
String str1 = fieldName.substring(0,1).toUpperCase();
String str2 = fieldName.substring(1,fieldName.length());
String strValue = str1.concat(str2);
//String strValue = fieldName.substring(0,1).toUpperCase().concat(fieldName.substring(1,fieldName.length()));
Method method = clazz.getMethod("get"+strValue,null);

Object value1 = method.invoke(object,null);

// if(value1.getClass().equals(String.class))
// if(field.getType().equals(String.class))
if(value1 instanceof String){
sql.append("\"").append(value1).append("\"").append(",");
}else {
sql.append(value1).append(",");
}
}
sql.deleteCharAt(sql.length()-1);
sql.append(")");
System.out.println(sql.toString());
return sql.toString();
}

    本期的講解就到這裡，後面應該也會出一期關於註解的文章，如果你發現文章中有錯誤的地方，歡迎指出來哦！如果你覺得你能學到不少知識，請點個關注哦！歡迎轉發！讓更多的朋友學到！

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