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后端框架(2)：Java的反射机制

news 来源：原创 2025/5/17 8:58:37

什么是java反射机制？

回顾之前java程序如何使用类

1.分析，确定类名，属性名，方法......创建类

2.创建类的对象

3.使用

一切都是已知的。

在程序开发中，在哪儿需要使用哪个类的对象，就在那儿创建这个类对象，去使用即可

这种写法对于业务开发来说是没问题的。

但~是！，在一些组件或者在框架的开发中，他们本身时不知道要处理哪些类

例如：jackson组件，我们给他什么类，他们就处理转换什么类

new ObjectMapper().writeValueAsString(result)

在web.xml中配置了哪些servlet类，tomcat就要创建哪些类对象

<servlet-class>com.skw.dorm.web.LoginServlet</servlet-class><servlet-class>com.skw.dorm.web.TestServlet</servlet-class>

在mybatis中，给了什么类型，mybatis就可以将结果封装映射到给定的类的对象中

<select id="findAdminById" parameterType="int" resultType="Admin">

等等一系列，这样单一对着一个明确的类去使用。

问题：如果仅仅知道一个类的类名，能否动态得到类的定义信息，包括哪些方法，属性等？

以前已知类名的使用方式，可以看做是正向使用类。

而框架需要只写一套程序，就可以处理我们给他的任意类

框架需要对任意类处理时，只是知道类的名字，通过类的名字动态才去获取类中的信息。

把这种对类的使用方式，称为反向使用。也可以被称为：反射！

反射

概念：

Java反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。

Java反射机制的作用就是：可动态的获取类的信息

要如何去实现Java的反射机制呢？

首先了解Java反射相关的API：

Java反射相关的类主要包括

Class 类型

Constructor 构造方法

Method 方法

Field 属性

除了Class外，其他类都位于java.lang.reflect包中

可见，反射API将类的类型、方法、属性都封装成了类，其中最重要的类是 Class，可以说，反射的使用都是从Class开始。

1、Class类

java.lang.Class

一旦class文件被加载到内存，就会为其创建一个Class对象。任何类被使用时都会创建一个Class对象。

Class类是Java反射机制的基础，通过Class类，可以得到一个类的基本信息。

Class类的对象，表示当前正在运行中的类和接口。

获得Class的三种方法

要使用Class类的方法，必须先获得该类的Class类的实例，获得Class 类实例的常用方法有如下三种

//方式1：通过类的名称(包名+类名)来获取Class类Class clazz1 = Class.forName(classname);System.out.println(clazz1);

//方式2：通过只知道类来获取Class类Class clazz2 = User.class;

 //方式3：通过知道类的对象来获取Class类User user = new User();Class clazz3 = user.getClass();

Class类的常用方法

方法名	功能说明
static Class forName(String name)	返回指定类名 `name` 的 `Class` 对象
Object newInstance()	调用缺省构造函数，返回该`Class`对象的一个实例
getName()	返回此Class对象所表示的实体（类、接口、数组类、基本类型或`void`）名称
Class [] getInterfaces()	获取当前`Class`对象的接口
Constructor[] getConstructors()	返回一个包含某些`Constructor`对象的数组
Field[] getDeclaredFields()	返回`Field`对象的一个数组
Method getMethod(String name,Class … paramTypes)	返回一个`Method`对象，此对象的形参类型为`paramType`

2、Constructor 构造方法

        //使用反射机制时，只知道类的名称(包名+类名)String classname = "com.ffyc.javareflect.User";//1.通过类名，获得到类的Class对象Class aClass = Class.forName(classname);//2.通过类的Class对象，创建对象Object obj = aClass.newInstance();//获得类中的构造方法，通过构造方法api中的方法创建对象Constructor constructor1 = aClass.getConstructor();  //获得指定的公共构造方法Object obj1 = constructor1.newInstance();//无参构造方法Constructor constructor2 = aClass.getConstructor(String.class,String.class);Object obj2 = constructor2.newInstance("张三","1111");//有参构造方法System.out.println(obj1);System.out.println(obj2);Constructor[] constructors = aClass.getConstructors();//获得所有公共的构造方法//虽然可以获取私有构造方法，但是一般不建议操作私有成员，因为打破了封装性aClass.getDeclaredConstructor();//获得类中任意的构造方法，包含私有的

3、Method 方法

        //使用反射机制时，只知道类的名称(包名+类名)String classname = "com.ffyc.javareflect.User";//1.通过类名，获得到类的Class对象Class aClass = Class.forName(classname);//2.通过类的Class对象，创建对象Object obj = aClass.newInstance();//获得类中指定名称的成员方法Method method = aClass.getMethod("eat" );//调用访问method.invoke(obj);

4、Field 属性

        //使用反射机制时，只知道类的名称(包名+类名)String classname = "com.ffyc.javareflect.User";//1.通过类名，获得到类的Class对象Class aClass = Class.forName(classname);//2.通过类的Class对象，创建对象Object obj = aClass.newInstance();//获得类中成员变量//Field accountField = aClass.getField("account");//获得指定名称的公共的成员变量Field accountField = aClass.getDeclaredField("account");//获得指定名称的成员变量，包含私有的accountField.setAccessible(true);//设置允许直接访问操作私有成员accountField.set(obj,"admin");System.out.println(obj);

模拟框架拿任意一个类的信息

        //使用反射机制时，只知道类的名称(包名+类名)String classname = "com.ffyc.javareflect.User";//1.通过类名，获得到类的Class对象Class aClass = Class.forName(classname);//2.通过类的Class对象，创建对象Object obj = aClass.newInstance();//演示通过属性的get和set方法，对类中私有属性进行赋值取值操作//模拟从数据库中查询到的数据HashMap<String,String> map = new HashMap<>();map.put("account", "admin");map.put("password", "1111");//先拿到类中所有的私有属性Field[] declaredFields = aClass.getDeclaredFields();for (Field field : declaredFields){//根据属性名，生成Set方法名称String setmethod = "set"+field.getName().substring(0,1).toUpperCase() + field.getName().substring(1);//通过Class对象，获得对应的Set方法对象Method setmethodobj = aClass.getMethod(setmethod,field.getType());//调用Set方法setmethodobj.invoke(obj, map.get(field.getName()));}System.out.println(obj);

模拟一个简单的json转换格式

public class JsonUtil {public static String objectToJson(Object object) throws IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {Class aclass = object.getClass();Field[] declaredFields = aclass.getDeclaredFields();String json = "{";for (Field field : declaredFields){//根据属性名，生成Get方法名称String getmethod = "get"+field.getName().substring(0,1).toUpperCase() + field.getName().substring(1);//通过Class对象，获得对应的Get方法对象Method getmethodobj = aclass.getMethod(getmethod);//调用Get方法json += field.getName() +":"+ (String) getmethodobj.invoke(object) + ",";}json = json.substring(0, json.length() - 1) + "}";return json;}public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {User user = new User();user.setAccount("admin");user.setPassword("1111");Car car = new Car();car.setName("宝马");car.setColor("红色");System.out.println(JsonUtil.objectToJson(user));System.out.println(JsonUtil.objectToJson(car));}
}