Java反射

1.反射(Reflection)的定义

指程序在运行期间可以获取到一个对象的全部信息。

2.java中的反射有何特别之处

反射使得Java程序在运行时可以调用反射API获取任何类的内部信息(比如成员变量，成员方法，构造器，接口，父类等)，并且可以操作类的实例对象的属性以及方法。

在Java程序中，JWM加载完一个类后，在堆内存中就会产生该类的一个class对象，并且该class对象是唯一的，这个Class对象包含了该类的完整结构信息。

3.获取class类的实例

// 1 通过类名.class
Class<Student> studentClass1 = Student.class;
System.out.println(studentClass1.hashCode());
// 2 通过Class.forName("类的全类名")  会抛出类未找到异常
Class<?> studentClass2 = Class.forName("com.example.reflect_test.reflect.Student");
System.out.println(studentClass2.hashCode());
// 3 通过对象.getClass获得
Class<? extends Student> studentClass3 = new Student().getClass();
System.out.println(studentClass3.hashCode());
// 4 获取父类实例
Class<? super Student> superclass = studentClass1.getSuperclass();

4.获取该类的属性，方法，接口，父类等

1.获取类名

String name = studentClass1.getName();              //全类名
String simpleName = studentClass1.getSimpleName();  //单纯类名

2.获取属性(public)

studentClass1.getField("username");           //指定属性
Field[] fields = studentClass1.getFields();   // 获取所有属性

3.获取属性(public和private)

Field username = studentClass1.getDeclaredField("username");
Field[] declaredFields = studentClass1.getDeclaredFields();

4.获取方法(public) 包括父类的方法

// 无参
Method add = studentClass1.getMethod("add");     // 指定方法
Method[] methods = studentClass1.getMethods();   // 所有方法

//有参
Method declaredMethod = studentClass1.getDeclaredMethod("add",String.class,String.class);
declaredMethod.invoke(student,"111","222");

5.获取方法(public和private构造方法) 不包括父类的方法

Method declaredMethod = studentClass1.getDeclaredMethod("add");
Method[] declaredMethods = studentClass1.getDeclaredMethods();

6.获取类的构造器 (public构造方法)

Constructor<Student> constructor1 = studentClass1.getConstructor(String.class,String.class);
Constructor<?>[] constructors = studentClass1.getConstructors();

7.获取类的构造器 (public和private构造方法)

Constructor<Student> declaredConstructor = studentClass1.getDeclaredConstructor(String.class, String.class);

8.获取父类

Class<? super Student> superclass = studentClass1.getSuperclass();

9.获取接口

Class<?>[] interfaces = studentClass1.getInterfaces();

5.利用反射创建对象

1.使用newInstance创建（其本质上还是通过无参构造方法创建， 前提是类要有一个无参的public的构造方法）

Student student = studentClass1.newInstance();

2.利用类的构造器创建对象，无论构造方法是无参还是有参，私有还是公有

Constructor<Student> declaredConstructor = studentClass1.getDeclaredConstructor(String.class,String.class);  //构造方法参数类型
// 若该构造方法是私有的，如下设置关闭检测
declaredConstructor.setAccessible(true);
Student student = declaredConstructor.newInstance("lisi","wangwu");// 构造方法参数

6.通过反射调用普通方法

• 无参

// 1.获取该方法实例
Method declaredMethod = studentClass1.getDeclaredMethod("add");
// 如果该方法是私有的，如下设置关闭检测，提高性能
declaredMethod.setAccessible(true);
// 2.收件利用newInstance或构造器创建对象
Student student = studentClass1.newInstance();
// 3.使用invoke执行该方法(第一个参数是实例对象，第二个是方法传入参数)
declaredMethod.invoke(student,null); 

• 有参

// 1.获取该方法实例 （方法名+参数类型）
Method declaredMethod = studentClass1.getDeclaredMethod("add",String.class,String.class);
// 如果该方法是私有的，如下可设置可访问标志
declaredMethod.setAccessible(true);
// 2.利用newInstance或构造器创建对象
Student student = studentClass1.newInstance();
// 2.使用invoke执行该方法(第一个参数是实例对象，第二个是方法传入参数)
declaredMethod.invoke(student,"111","222");

7.通过反射操作属性

// 1.获取属性实例
Field username = studentClass1.getDeclaredField("username");
// 如果该属性是私有的，如下设置关闭权限检测
username.setAccessible(true);
// 2.获取对象实例
Student student = studentClass1.newInstance();
// 设置属性值
username.get(student);
// 获取属性值
username.set(student,"李四");

8.通过反射获取注解

8.1 读取类上的注解

当作用于类上时，使用类对象.getAnnotation得到注解类型，然后就可以获取变量信息了

// 自定义一个注解
@Target(ElementType.TYPE) // 该注解用于类上
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation{
    String username();
    int age();
}

@MyAnnotation(username = "lisi",age = 20)
class Student1 {
    
}

使用反射获取注解的变量

// 首先获取类对象
Class<Student1> student1Class = Student1.class;
// 通过 类对象.getAnnotation 获取注解类型
MyAnnotation annotation = student1Class.getAnnotation(MyAnnotation.class);
// 获取变量信息
annotation.username();
annotation.age();

8.2 读取方法上的注解

当作用于方法上时，使用方法类型实例.getAnnotation得到注解类型

@Target(ElementType.METHOD) // 该注解用于方法上
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation{
    String username();
    int age();
}

class Student1 {
    @MyAnnotation(username = "lisi",age = 20)
    public void add() {

    }
}

获取注解的变量

Class<Student> studentClass = Student.class;
// 得到方法类型
Method add = studentClass.getDeclaredMethod("add");
// 方法类型实例.getAnnotation 获取注解
MyAnnotation annotation = add.getAnnotation(MyAnnotation.class);
// 注解里的变量
annotation.username();
annotation.age();

注解

自定义一个注解

@Target(ElementType.TYPE)            //指定注解的生命周期(只在属性上生效)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)  //指定注解可以应用的目标元素
@interface Order {
    String value() default "";  //这是一个属性，并非方法，注解中比较特殊，加了括号
}

注解的生命周期分类

• ElementType.TYPE：类、接口、枚举。
• ElementType.FIELD：字段。
• ElementType.METHOD：方法。
• ElementType.PARAMETER：方法参数。
• ElementType.CONSTRUCTOR：构造函数。
• ElementType.LOCAL_VARIABLE：局部变量。
• ElementType.ANNOTATION_TYPE：注解类型。
• ElementType.PACKAGE：包。

注解可以应用的目标元素

• RetentionPolicy.SOURCE：注解仅在源代码中保留，编译时会被丢弃。
• RetentionPolicy.CLASS：注解在编译时被保留，但在运行时不可访问。
• RetentionPolicy.RUNTIME：注解在运行时保留，可以通过反射机制访问。