反射:框架设计的灵魂
- 框架:半成品软件。可以在框架的基础上进行软件开发,简化编码。
- 反射:将类的各个组成部分封装为其它对象,这就是反射机制。
好处
- 可以在程序运行过程中,操作这些对象。
- 可以解耦,提高程序的可扩展性。
获取Class对象的方式:
1. Class.forName("全类名"):将字节码文件加载进内存,返回Class对象
* 多用于配置文件,将类名定义在配置文件中。读取文件,加载类
2. 类名.class:通过类名的属性class获取
* 多用于参数的传递
3. 对象.getClass():getClass()方法在Object类中定义着。
* 多用于对象的获取字节码的方式
* 结论:
同一个字节码文件(*.class)在一次程序运行过程中,只会被加载一次,不论通过哪一种方式获取的Class对象都是同一个。
Class类的理解(这是重点)
Java代码在计算机中 经历的阶段:三个阶段
首先是Source源代码阶段:
首先写好一个类的代码后,它是一个(比如说Person .java)文件,然后通过javac 编译 成 一个Person.class 文件。
然后通过这个class类的类加载器(ClassLoader)进入第二阶段,Class类对象阶段。
类对象阶段:
有一个Class 类对象,
里面封装了成员变量类(数组),构造方法类(数组),成员方法类(数组)
- 成员变量 Field【】fields
- 构造方法 Constructor【】cons
- 成员方法 Method【】methods
第三个阶段就是Runtime运行时阶段,就直接时创建对象了。
Class对象功能:
1.获取成员变量们
getFields()
首先创建一个Person类
public class Person {
private String name;
private int age;
public String a;
protected String b;
String c;
private String d;
然后在demo中
//0.获取Person的Class对象
Class personClass = Person.class;
//1.Field[] getFields()获取所有public修饰的成员变量
Field[] fields = personClass.getFields();
for (Field field : fields) {
System.out.println(field);
}
- 第一个方法,getFields(),可以获取该类对象中所有public修饰的成员变量。用一个Field数组来存储。 ( Field[] fields)
getFields(String name)
比如说该类的成员变量中有个a的变量
Field a = personClass.getField("a");
就是获取a该成员变量。
Field[] getDeclaredFields():获取所有的成员变量,不考虑修饰符
Field[] declaredFields = personClass.getDeclaredFields();
for (Field declaredField : declaredFields) {
System.out.println(declaredField);
}
假若想要访问单个,但是它是私有的,仍然想访问到的话,那么就用暴力反射
//Field getDeclaredField(String name)
Field d = personClass.getDeclaredField("d");
//忽略访问权限修饰符的安全检查
d.setAccessible(true);//暴力反射
获取成员变量后能够设置和修改
Field a = personClass.getField("d");
得到成员变量d 的类 a
然后
Person p = new Person();
得到一个实例化的person对象p
然后
Object value = a.get(p);
然类a 得到其实例化对象,也就是将 一个实例化的p传进去。用一个Object来接收
System.out.println(value);
设置变量的值
a.set(p,"张三");
传入p,得到a的实例化,然后将其改成“张三”
综上所述,也就是说,class类的getField得到的也是一些成员变量类而已,要让它跟一个实例化原类绑定,才能获取值和修改值。
2.获取构造方法
//0.获取Person的Class对象
Class personClass = Person.class;
第一步仍然是获取Person的Class对象
第二步通过getConstructor()方法可以获取构造器
首先先看看Person类里面
public Person() {
}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
有有参构造和无参构造
先看有参构造
Constructor constructor = personClass.getConstructor(String.class, int.class);
通过personClass的getConstructor方法,但是因为要调用有参的,所以括号内要传入有参构造的两个参数,而且都是类对象
- String.class, int.class
然后还可以通过这个构造器去创建原本类的实例
//创建对象
Object person = constructor.newInstance("张三", 23);
而获取无参构造也是一样,如下:
Constructor constructor1 = personClass.getConstructor();
System.out.println(constructor1);
//创建对象
Object person1 = constructor1.newInstance();
System.out.println(person1);
Object o = personClass.newInstance();
System.out.println(o);
3.获取成员方法们
先看看类中的两个方法
public void eat(){
System.out.println("eat...");
}
public void eat(String food){
System.out.println("eat..."+food);
}
一个无参,一个有参
获取指定名字的方法
//0.获取Person的Class对象
Class personClass = Person.class;
Method eat_method = personClass.getMethod("eat");
然后还可以直接执行该方法,但是也要传一个Person的实例化类给它
Person p = new Person();
//执行方法
eat_method.invoke(p);
如果是有参构造,就获得方法的时候,要将参数类型写上。
Method eat_method2 = personClass.getMethod("eat", String.class);
然后执行方法也需要传入参数
eat_method2.invoke(p,"饭");
案例
需求:写一个“框架”,不能改变该类的任何代码的前提下,可以帮助我们创建任意类的对象,并且执行其中任意方法。
实现:
- 配置文件
- 反射
步骤:
- 将需要创建的对象的全类名和需要执行的方法定义在配置文件中。
- 在程序中加载读取配置文件
- 使用反射技术来加载类文件进内存
- 创建对象
- 执行方法
比如现在我们创建了一个配置文件 pro.properties
里面写了两行代码
className=cn.itcast.domain.Student
methodName=sleep
然后在测试类中实现不改变该类的任何代码。可以创建任意类的对象,可以执行任意方法
//1.加载配置文件
//1.1创建Properties对象
Properties pro = new Properties();
配置文件需要Properties 对象的load方法获得
但是我们首先得先获得我们这个类的加载器
ClassLoader classLoader = ReflectTest.class.getClassLoader();
然后再获得配置文件
InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("pro.properties");
最后
pro.load(is);//与字节流绑定
这样就算能和配置文件连接上了
//2.获取配置文件中定义的数据
String className = pro.getProperty("className");
String methodName = pro.getProperty("methodName");
接下来就是反射的内容
//3.加载该类进内存
Class cls = Class.forName(className);
//4.创建对象
Object obj = cls.newInstance();
//5.获取方法对象
Method method = cls.getMethod(methodName);
//6.执行方法
method.invoke(obj);
//所以我们要让其创建那个类的对象,创建哪个类的方法,只需要在配置文件中改一下就行。
虽然现在代码量增多了,但是在大型项目中,改变原类的代码总还是要调试,所以尽量避免修改,用配置文件的方法就方便了许多。
获取一个类的相应方法有两种途径(如果知道方法名的话)
1.是通过得到其方法数组然后一个个遍历
2.通过一个叫啥方法,直接传方法名进去。