Java学习Day26(反射)

第十五章反射

15.1 Java反射机制概述

Reflection（反射）是被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在执行期借助于Reflection API取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性及方法。
加载完类之后，在堆内存的方法区中就产生了一个Class类型的对象（一个类只有一个Class对象），这个对象就包含了完整的类的结构信息。我们可以通过这个对象看到类的结构。这个对象就像一面镜子，透过这个镜子看到类的结构，所以，我们形象的称之为：反射。

15.2 理解Class类并获取Class的实例

package atguigu.java;

import org.junit.Test;
import sun.plugin2.message.ShowDocumentMessage;

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * @author xq
 * @create 2021-01-05-14:46
 */
public class ReflectionTest {

    //反射之前，对于Person类的操作
    @Test
    public void test1(){

        //1.创建Person类的对象
        Person p1 = new Person("tom",12);

        //2.通过对象，调用其内部的属性，方法
        p1.age = 10;
        System.out.println(p1.toString());
        p1.show();
        //在Person类外部，不可以通过Person类的对象调用其内部的私有结构。
        //比如：name，showNation()以及私有构造器
    }
    //反射之后，对于Person的操作
    @Test
    public void test2() throws Exception {
        //1.通过反射，创建Person类的对象
        Class c = Person.class;
        Constructor cons = c.getConstructor(String.class, int.class);
        Object obj = cons.newInstance("Tom", 12);
        Person p = (Person) obj;
        System.out.println(p.toString());

        //2.通过反射，调用对象指定的属性、方法
        //调用属性
        Field age = c.getDeclaredField("age");
        age.set(p, 10);
        System.out.println(p.toString());

        //调用方法
        Method show = c.getDeclaredMethod("show");
        show.invoke(p);

        //通过反射，可以调用Person类的私有结构。比如：私有的构造器、方法、属性
        //调用私有的构造器
        Constructor cons1 = c.getDeclaredConstructor(String.class);
        cons1.setAccessible(true);
        Object p1 = cons1.newInstance("Jerry");
        System.out.println(p1.toString());

        //调用私有的属性
        Field name = c.getDeclaredField("name");
        name.setAccessible(true);
        name.set(p1, "Hense");
        System.out.println(p1);

        //调用私有的方法
        Method showNation = c.getDeclaredMethod("showNation", String.class);
        showNation.setAccessible(true);
        showNation.invoke(p1, "中国");//相当于p1.showNation("中国")



    }
    //通过直接new的方式或反射的方式都可以调用公共的结构，开发中到底用哪个
    //建议：直接new的方式
    //什么时候会使用:反射的方式。反射的特征：动态性
    //反射机制与面向对象中的封装性是不是矛盾的，如何看待？

    /*
    关于java.lang.Class类的理解
    1.类的加载过程：
    程序经过javac.exe命令后，会生成一个或多个字节码文件(.class)，接着我们使用java.exe命令对某个
    字节码文件进行解释运行。相当于将某个字节码文件加载到内存中。此过程就称为类的加载。加载到内存中的
    类，我们就称为运行时类，此运行时类，就作为Class的一个实例。

    2.换句话说：Class的实力就对应着一个运行时类
    3.加载到内存中的运行时类，会缓存一定的时间。再次时间之内，我们可以通过不同的方式来获取此运行时类。

     */
    //获取Class的实例的方式（前三种方式需要掌握）
    @Test
    public void test3() throws ClassNotFoundException {
        //方式一：
        Class<Person> c = Person.class;
        System.out.println(c);
        //方式二：通过运行时类的对象,调用getClass()
        Person p1 = new Person();
        System.out.println(p1.getClass());


        //方式三：调用Class的静态方法：forName(String classPath)
        System.out.println(Class.forName("atguigu.java.Person"));

        //方式四：使用类的加载器：ClassLoader(了解)
        ClassLoader classLoader = ReflectionTest.class.getClassLoader();
        Class c2 = classLoader.loadClass("atguigu.java.Person");
        System.out.println(c2);
        System.out.println(c2 == c);


    }


    //万事万物皆对象？

    //Class实例可以是哪些结构的说明：
    @Test
    public void test4(){
        Class c1 = Object.class;
        Class c2 = Comparable.class;
        Class c3 = String[].class;
        Class c4 = int[][].class;
        Class c5 = ElementType.class;
        Class c6 = Override.class;
        Class c7 = int.class;
        Class c8 = void.class;
        Class c9 = Class.class;
        int[] a = new int[10];
        int[] b = new int[100];
        Class c10 = a.getClass();
        Class c11 = b.getClass();
// 只要元素类型与维度一样，就是同一个Class
        System.out.println(c10 == c11);


    }
}

package atguigu.java;

/**
 * @author xq
 * @create 2021-01-05-14:46
 */
public class Person {
    private  String name;
    public int age;

    public Person() {
    }

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    private Person(String name) {
        this.name = name;

    }


    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public int getAge() {
        return age;
    }

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

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
    public void show(){
        System.out.println("你好");
    }

    private String showNation(String nation){
        System.out.println("我的国籍是" + nation);
        return nation;
    }
}

15.3 类的加载与ClassLoader的理解

package atguigu.java;

import org.junit.Test;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.Properties;

/**
 * 了解类的加载器
 * @author xq
 * @create 2021-01-06-10:46
 */
public class ClassLoaderTest {
    @Test
    public void test1(){
        //对于自定义类，使用系统类加载器进行加载
        ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);
        //调用系统类加载器的getParent():获取扩展类加载器
        ClassLoader classLoader1 = classLoader.getParent();
        System.out.println(classLoader1);
        //调用系统类加载器的getParent():无法获取引导类加载器
        //引导类加载器主要负责加载java的核心类库，无法加载自定义类的
        ClassLoader classLoader2 = classLoader1.getParent();
        System.out.println(classLoader2);

        ClassLoader classLoader3 = String.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader3);
    }
    /*
    Properties:用来读取配置文件。
     */
    @Test
    public void test2() throws IOException {

        Properties pros = new Properties();
        //此时的文件默认在当前的module下。
        //读取配置文件的方式一：
        //FileInputStream fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
        //pros.load(fis);
        //读取配置文件的方式二：使用ClassLoader
        //配置文件默认识别为:当前module的src下
        ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
        InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("jdbc1.properties");
        pros.load(is);


        String user = pros.getProperty("user");
        String password = pros.getProperty("password");
        System.out.println("user = " + user + "," + "password = " + password);

    }
}

15.4 创建运行时类的对象

package atguigu.java;

import org.junit.Test;

import java.util.Random;

/**
 * 通过反射创建对应的运行时类的对象
 * @author xq
 * @create 2021-01-06-11:10
 */
public class NewInstanceTest {

    @Test
    public void test1() throws IllegalAccessException, InstantiationException {

        Class<Person> c = Person.class;
        /*
        newInstance():调用此方法，创建对应的运行时类的对象。内部调用了运行时类的空参的

        要想此方法正常的创建运行时类的对象，要求：
        1.运行时类必须提供空参的构造器
        2.空参的构造器的访问权限得够。通常设置为public。

        在javabean中要求提供一个public的空参构造器。原因：
        1.便于通过反射，创建运行时类的对象
        2.便于子类继承此运行时类，默认调用super()时，保证父类有此构造器
        */

        Person obj = c.newInstance();
        System.out.println(obj);
    }
    //反射的动态性
    @Test
    public void test2(){

        int num = new Random().nextInt(3);//0,1,2
        String classPath = "";
        switch(num){
            case 0:
                classPath = "java.util.Date";
                break;
            case 1:
                classPath = "java.lang.Object";
                break;
            case 2:
                classPath = "atguigu.java.Person";
                break;
        }
        try {
            Object instance = getInstance(classPath);
            System.out.println(instance);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    /*
    此方法创建一个指定类的对象。
    classPath:指定类的全类名
     */
    public Object getInstance(String classPath) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException {
        Class c = Class.forName(classPath);
         return c.newInstance();
    }
}

15-5 获取运行时类的完整结构

以属性为例

package atguigu.java2;

import atguigu.java1.Person;
import org.junit.Test;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Modifier;

/**
 * 获取当前运行时类的属性结构
 * @author xq
 * @create 2021-01-06-14:05
 */
public class FieldTest {
    @Test
    public void test1(){
        Class c = Person.class;
        //获取属性结构
        //getFields():获取当前运行时类及其父类中声明为public访问权限的属性
        Field[] fields = c.getFields();
        for(Field f : fields){
            System.out.println(f);
        }

        //getDeclaredFields():获取当前运行时类中声明的所有属性。（不包含父类中声明的属性）
        Field[] declaredField = c.getDeclaredFields();
        for(Field f : declaredField){
            System.out.println(f);
        }
    }
    //权限修饰符 数据类型 变量名 =。。。。
    @Test
    public void test2(){
        Class c = Person.class;
        Field[] declaredFields = c.getDeclaredFields();
        for(Field f : declaredFields){
            //1.权限修饰符
            int modifiers = f.getModifiers();
            System.out.print(Modifier.toString(modifiers) + "\t");

            //2.数据类型
            Class type = f.getType();
            System.out.print(type + "\t");

            //3.变量名
            String fName = f.getName();
            System.out.print(fName);
            System.out.println();
        }
    }


}

15.6 调用运行时类的指定结构

package atguigu.java2;

import atguigu.java1.Person;
import org.junit.Test;

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

/**
 * 调用运行时类中指定的结构：属性、方法、构造器
 * @author xq
 * @create 2021-01-06-15:34
 */
public class ReflectionTest {
    /*

     */
    @Test
    public void testField() throws Exception {
        Class c = Person.class;
        //创建运行时类的对象
        Person p = (Person) c.newInstance();

        //获取指定的属性:要求运行时类中属性声明为public
        //通常不用此方法
        Field id = c.getField("id");
        /*
        设置当前属性的值

        set():参数1：指明设置哪个对象的属性 参数2：将此属性值设置为多少
         */

        id.set(p, "1001");

        /*
        获取当前属性的值
        get():参数1：获取哪个对象的当前属性值
         */
        int o = (int) id.get(p);
    }


    /*
    如何操作运行时类的指定属性---->需要掌握
     */
    @Test
    public void testField1() throws Exception{
        Class c = Person.class;
        //创建运行时类的对象
        Person p = (Person) c.newInstance();
        //getDeclaredField(String fieldName):获取运行时类中指定变量名的属性
        Field name = c.getDeclaredField("name");

        //2.保证当前属性是可访问的
        name.setAccessible(true);
        //3.获取，设置指定对象的此属性值
        name.set(p,"Tom");
        System.out.println(name.get(p));
    }
    /*
    如何操作运行时类的指定方法---->需要掌握
     */
    @Test
    public void testMethod() throws Exception{
        Class c = Person.class;
        //创建运行时类的对象
        Person p = (Person) c.newInstance();
        /*
        1.获取指定的某个方法
        getDeclaredMethod():参数1：指明获取的方法的名称 参数2：指明获取的方法的形参列表
         */
        Method show = c.getDeclaredMethod("show", String.class);
        /*


        2.保证当前方法可访问
         */
        show.setAccessible(true);
        /*3.调用invoke
        invoke():参数1：方法的调用者 参数2：给方法形参赋值的实参
        invoke()的返回值即为对应类中调用的方法的返回值。
         */
        Object returnValue = show.invoke(p, "CHN");//String nation = p.show("CHN");

        System.out.println("*******************如何调用静态方法****************");
        /*
        private static void showDesc()
         */
        Method showDesc = c.getDeclaredMethod("showDesc");
        showDesc.setAccessible(true);
        //如果调用的运行时类中的方法没有返回值，则此invoke()返回null
        Object returnVal = showDesc.invoke(c);
        System.out.println(returnVal);//null

    }

}