1 什么是反射?

Reflection(反射) 是 Java 程序开发语言的特征之一，它允许运行中的 Java 程序对自身进行检查，或者说“自审”，也有称作“自省”。
反射非常强大，它甚至能直接操作程序的私有属性。我们前面学习都有一个概念，被private封装的资源只能类内部访问，外部是不行的，但这个规定被反射赤裸裸的打破了。
反射就像一面镜子，它可以在运行时获取一个类的所有信息，可以获取到任何定义的信息（包括成员变量，成员方法，构造器等），并且可以操纵类的字段、方法、构造器等部分。

2 为什么需要反射?

如果想创建对象,我们直接new User(); 不是很方便嘛，为什么要去通过反射创建对象呢？

那我要先问你个问题了，你为什么要去餐馆吃饭呢？
例如：我们要吃个牛排大餐，如果我们自己创建，就什么都得管理。
好处是，每一步做什么我都很清晰，坏处是什么都得自己实现，那不是累死了。牛接生你管，吃什么你管，屠宰你管，运输你管，冷藏你管，烹饪你管，上桌你管。就拿做菜来说，你能有特级厨师做的好？
那怎么办呢？有句话说的好，专业的事情交给专业的人做，饲养交给农场主，屠宰交给刽子手，烹饪交给特级厨师。那我们干嘛呢？
我们翘起二郎腿直接拿过来吃就好了。
再者，饭店把东西做好，不能扔到地上，我们去捡着吃吧，那不是都成原始人了。那怎么办呢？很简单，把做好的东西放在一个容器中吧，如把牛排放在盘子里。

我们在后面的学习中,会学习框架,有一个框架Spring就是一个非常专业且功能强大的产品，它可以帮我们创建对象，管理对象。以后我无需手动new对象，直接从Spring提供的容器中的Beans获取即可。Beans底层其实就是一个Map<String,Object>，最终通过getBean(“user”)来获取。而这其中最核心的实现就是利用反射技术。

总结一句，类不是你创建的，是你同事或者直接是第三方公司，此时你要或得这个类的底层功能调用，就需要反射技术实现。有点抽象，别着急，我们做个案例，你就立马清晰。

3 反射需要用到的API

3.1 获取字节码对象

Class.forName(“类的全路径”);

类名.class

对象.getClass();

3.2 常用方法

获取包名 类名

clazz.getPackage().getName()//包名
clazz.getSimpleName()//类名
clazz.getName()//完整类名

获取成员变量定义信息

getFields()//获取所有公开的成员变量,包括继承变量
getDeclaredFields()//获取本类定义的成员变量,包括私有,但不包括继承的变量
getField(变量名)
getDeclaredField(变量名)

获取构造方法定义信息

getConstructor(参数类型列表)//获取公开的构造方法
getConstructors()//获取所有的公开的构造方法
getDeclaredConstructors()//获取所有的构造方法,包括私有
getDeclaredConstructor(int.class,String.class)

获取方法定义信息

getMethods()//获取所有可见的方法,包括继承的方法
getMethod(方法名,参数类型列表)
getDeclaredMethods()//获取本类定义的的方法,包括私有,不包括继承的方法
getDeclaredMethod(方法名,int.class,String.class)

反射新建实例

clazz.newInstance();//执行无参构造创建对象
clazz.newInstance(666,”海绵宝宝”);//执行含参构造创建对象
clazz.getConstructor(int.class,String.class)//获取构造方法

反射调用成员变量

clazz.getDeclaredField(变量名);//获取变量
clazz.setAccessible(true);//使私有成员允许访问
f.set(实例,值);//为指定实例的变量赋值,静态变量,第一参数给null
f.get(实例);//访问指定实例变量的值,静态变量,第一参数给null

反射调用成员方法

Method m = Clazz.getDeclaredMethod(方法名,参数类型列表);
m.setAccessible(true);//使私有方法允许被调用
m.invoke(实例,参数数据);//让指定实例来执行该方法

4 反射的应用

4.1 创建 : 测试物料类

创建包: cn.tedu.reflection
创建类: Student.java*

package cn.tedu.review;
/*本类用于复习反射的物料类*/
public class Student { 
   
    //1.定义成员变量
    private String name;
    public int age;

    //2.给被封装属性提供get与set方法
    public String getName() { 
   
        return name;
    }
    public void setName(String name) { 
   
        this.name = name;
    }

    //3.生成本类的无参构造与全参构造
    public Student(){ 
   }
    public Student(String name, int age) { 
   
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    //4.提供本类的普通方法
    public void play(){ 
   
        System.out.println("今天大结局，放学后我要写1W行代码玩玩~");
    }
    public void sunDay(int n){ 
   
        System.out.println("国庆一共放"+n+"天");
    }
    //5.为了查看学生对象的具体属性与属性值，重写toString()
    @Override
    public String toString() { 
   
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

4.2 练习 : 获取类对象

创建包: cn.tedu.reflection
创建类: TestReflect.java

package cn.tedu.reflection;

import org.junit.Test;

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Arrays;

/*本类用于反射的测试*/
public class TestReflect { 
   
    //1.创建程序的入口函数main()--不用
    /*单元测试方法：是Java中最小的测试单位，使用灵活，推荐指数：5颗星 * 语法要求：@Test + public + void + 没有参数 * 注意：使用时需要导包：Add JUnit 4 library to the build path * 导包后的效果：import org.junit.Test * 执行方式：选中方法名前绿色的小三角，成功运行会有绿色的小对勾 * */
    //2.通过单元测试方法，获取目标类Student对应的字节码对象
    @Test
    public void getClazz() throws ClassNotFoundException { 
   
        //练习获取字节码对象的3种方式
        Class<?> clazz1 = Class.forName("cn.tedu.review.Student");
        Class<?> clazz2 = Student.class;
        Class<?> clazz3 = new Student().getClass();

        //打印的是Student类对应的字节码对象
        System.out.println(clazz1);//class cn.tedu.reflection.Student
        //获取当前字节码对象clazz1的名字
        System.out.println(clazz1.getName());//cn.tedu.reflection.Student
        //通过字节码对象，获取Student类的类名
        System.out.println(clazz2.getSimpleName());
        //通过字节码对象，获取Student类对应的包对象
        System.out.println(clazz3.getPackage());
        //通过字节码对象，先获取Student类对应的包对象，再获取这个包对象的名字
        System.out.println(clazz3.getPackage().getName());
    }

4.3 练习 : 获取成员变量

package cn.tedu.reflection;

import java.lang.reflect.Field;

import org.junit.Test;

/**本类用来测试反射*/
public class TestReflect { 
   
	//3.通过单元测试方法练习引用类型数组的定义与遍历
    @Test
    public void getStu() { 
   
        //1.创建Student类的3个对象
        Student s1 = new Student("张三", 3);
        Student s2 = new Student("李四", 4);
        Student s3 = new Student("王五", 5);
        //2.创建数组将刚刚的3个对象存入数组中
        Student[] s = { 
   s1, s2, s3};
        //3.直接打印数组，查看数组中的元素
        System.out.println(Arrays.toString(s));
        //4.遍历学生数组，拿到每一个学生对象，做进一步的操作
        for (Student stu : s) { 
   
            //System.out.println(stu);
            stu.play();//通过遍历到的对象，执行play()
            System.out.println(stu.age);//通过遍历到的对象，打印age属性
        }
    }

	//4.通过单元测试方法，获取Student类中的成员变量
    @Test
    public void getFie() throws ClassNotFoundException { 
   
        //1.获取字节码对象
        Class<?> clazz = Class.forName("cn.tedu.review.Student");
        //2.通过字节码对象获取成员变量们
        Field[] fs = clazz.getFields();
        //3.遍历数组，获取每个成员变量的具体信息
        /*注意！目前成员变量的修饰符必须是public的才能获取到，不然，像默认修饰符也是获取不到的*/
        for(Field f : fs){ 
   
            System.out.println(f.getName());//通过本轮循环到的字段对象获取字段名
            System.out.println(f.getType());//通过本轮循环到的字段对象获取字段的类型
        }

    }
}

4.4 练习 : 通过字节码对象获取类的成员方法

package cn.tedu.reflection;

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Arrays;

import org.junit.Test;

/**本类用来测试反射*/
public class TestReflect { 
   
    //5.通过单元测试方法，获取Student类中的成员方法
    @Test
    public void getFunction() { 
   
        //1.获取字节码对象
        Class<?> clazz = Student.class;
        //2.通过字节码对象获取目标类中的成员方法们
        Method[] ms = clazz.getMethods();
        //3.通过高效for循环遍历数组，拿到每一个方法对象
        for (Method m : ms) { 
   
            System.out.println(m);//直接打印遍历到的方法对象
            System.out.println(m.getName());//通过方法对象获取方法名
            Class<?>[] pt = m.getParameterTypes();//通过方法对象获取方法所有参数的数组
            System.out.println(Arrays.toString(pt));//打印方法参数的数组
        }

    }

4.5 练习 : 通过字节码对象获取类的构造方法

package cn.tedu.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.util.Arrays;

import org.junit.Test;

/**本类用来测试反射*/
public class TestReflect { 
   
    //6.通过单元测试方法，获取Student类中的构造方法
    @Test
    public void getCons() { 
   
        //1.获取字节码对象
        Class<?> clazz = new Student().getClass();
        //2.通过字节码对象获取目标类Student的构造方法们
        Constructor<?>[] cs = clazz.getConstructors();
        //3.通过高效for循环遍历数组
        for(Constructor c : cs){ 
   
            System.out.println(c.getName());//打印本轮遍历到的构造方法的名字
            Class[] pt = c.getParameterTypes();//通过本轮遍历到的构造函数对象获取构造函数的参数类型
            System.out.println(Arrays.toString(pt));//打印参数类型
        }
    }

4.6 练习 : 创建对象

package cn.tedu.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;

import org.junit.Test;

/**本类用来测试反射*/
public class TestReflect { 
   
//7.通过单元测试方法，创建Student目标类的对象
    @Test
    public void getObject() throws Exception { 
   
        //1.获取字节码对象
        Class<?> clazz = Student.class;
        //2.通过反射技术创建目标类的对象,注意抛出异常
        /*反射创建对象方案1：通过触发目标类的无参构造创建对象*/
        Object o = clazz.newInstance();
        System.out.println(o);//这一步已经获取到了对象Student{name='null', age=0}

        /*反射创建对象方案2：通过触发目标类的全参构造创建对象 * 思路： * 1.先获取指定的构造函数对象,注意需要指定构造函数的参数，传入的是.class字节码对象 * 2.通过刚刚获取到的构造函数对象创建Student目标类的对象，并且给对象的属性赋值 * */
        //3.获取目标类中指定的全参构造
        Constructor<?> c = clazz.getConstructor(String.class, int.class);
        //System.out.println(c);
        //4.通过获取到的构造函数：创建对象+给对象的属性赋值
        Object o2 = c.newInstance("赵六", 6);
        System.out.println(o2);
    }
}

4.7 熟悉API

自己创建类练习，获取类中的所有资源，熟悉反射中涉及的API

5 暴力反射

指可以将程序中的私有的属性或者方法通过反射技术，暴力的获取到资源。需要使用的常见方法如下：

5.1 创建 : 测试物料类

创建包: cn.tedu. reflection
创建类: Person.java*

package cn.tedu.review;
/*本类用作暴力反射测试的物料类*/
public class Person { 
   
    //1.提供私有属性
    private String name;
    private int age;

    //2.提供私有方法
    private void save(int n,String s){ 
   
        System.out.println("save()..."+n+s);
    }
    private void update(){ 
   
        System.out.println("update()...");
    }
}

5.2 练习 : 创建测试类

创建包: cn.tedu. reflection
创建类: TestReflect2.java

package tedu.reflection;

import org.junit.Test;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

/*本类用于测试暴力反射*/
public class TestReflect2 { 
   
   /*1.通过暴力反射获取与操作属性*/
    @Test
    public void getFie2() throws Exception { 
   
        //1.获取字节码对象
        Class<?> clazz = Person.class;
        //2.获取指定的私有属性，传入的是属性名，注意抛出异常
        Field field = clazz.getDeclaredField("name");
        //3.根据刚刚获取到的属性对象，查看属性的信息
        System.out.println(field);//直接打印获取到的字段对象
        System.out.println(field.getType().getName());//java.lang.String
        System.out.println(field.getType());//class java.lang.String

        //4.设置属性的值
        //4.1 需要指定到底是给哪个对象的name属性设置值，没有对象就创建对象
        Object obj = clazz.newInstance();//触发无参构造利用反射创建对象

        //4.2暴力反射，需要设置私有可见权限！！！
        field.setAccessible(true);

        //4.3通过字段对象给刚刚创建好的对象obj设置属性值为海绵宝宝
        //field就是我们刚刚获取的name属性
        //set(m,n)--m是给哪个对象的name属性设置值，n是设置的值是什么
        field.set(obj,"海绵宝宝");
        //4.4 打印查看刚刚设置的属性值
        //field.get(m)--field代表的就是Person类的name属性，m是查看哪个对象的这个属性值
        System.out.println(field.get(obj));
    }

    //2.定义单元测试方法，利用暴力反射操作Person类中的私有属性age【巩固练习】
    @Test
    public void getFie3() throws Exception { 
   
        //1.获取字节码对象
        Class<?> clazz = Person.class;
        //2.获取指定的私有属性对象
        Field f = clazz.getDeclaredField("age");
        //3.根据获取到的属性对象，查看相关信息，比如属性的类型
        System.out.println(f.getType().getName());
        //4.操作：设置属性的值：一共需要三个元素：给哪个对象【1】的哪个属性【2】设置一个什么值【3】
        //4.1 需要先指定给哪个对象的这个age属性设置值
        Object obj = clazz.newInstance();
        //4.2 在给属性设置值之前，需要设置权限私有可见，否则报错！
        f.setAccessible(true);
        //4.3通过刚刚获取到的age属性对象，给obj对象设置值
        f.set(obj,17);
        //4.4打印查看刚刚的属性值是否设置成功
        System.out.println(f.get(obj));
    }
    /*3.单元测试2：暴力反射获取和设置私有方法*/
    @Test
    public void getFunction() throws Exception { 
   
        //1.获取Class字节码对象
        Class<?> clazz = Person.class;
        //2.通过暴力反射获取私有方法
        /*getDeclaredMethod(m,x,y,z...) * m:要获取的方法名 * x,y,z...可变参数，是这个方法的参数类型，但注意要加“.class” * */
        Method method = clazz.getDeclaredMethod("save",int.class,String.class);
        //3.1没有对象就通过反射的方式创建对象
        Object obj = clazz.newInstance();
        //3.2 想要执行私有方法，也需要先设置私有可见
        method.setAccessible(true);
        /*invoke(o,x,y,z...),表示通过反射技术执行方法 * o :要执行的是哪个对象的方法 * x,y,z...:执行这个方法【method对象代表的之前获取到的save()】时需要传入的参数 * */
        //3.3 通过反射技术invoke()，执行目标对象obj的目标方法method【save()】
        //save()被调用时传入的参数是100,"海绵宝宝"
        method.invoke(obj,100,"海绵宝宝");
    }
}

恭喜你,又学会了一个新知识,反射的API比较多,要多多练习哦

今天的文章一起学JAVA 反射学习(超详细)分享到此就结束了，感谢您的阅读。