Java反射

什么是反射

Java 反射是一种机制，允许在运行时检查、获取和操作类、接口、字段、方法等的信息。通过反射，你可以在编译时不知道类的具体信息的情况下，动态地获取并操作类的成员。Java 反射提供了一组类和接口，使得可以在运行时获取类的元数据，调用类的方法，访问类的字段，甚至创建新的类实例。

简单来说，就是在对象生成后，还能通过反射机制来获取对象的信息，操作对象的各种属性，修改属性值，调用方法等

反射机制相关的包

1	java.lang.reflect.*;

反射机制相关类

类名	含义及作用
java.lang.Class	代表整个字节码。代表一个类型，代表整个类。用来获取反射的类
java.lang.reflect.Constructor	代表字节码中的构造方法字节码。用来获取类中的构造方法。
java.lang.reflect.Field	代表字节码中的属性字节码。用来类中的成员变量（静态变量+实例变量），不包括方法。
java.lang.reflect.Method	代表字节码中的方法字节码。代表类中的方法。

获取Class字节码的三种方式

要对一个类进行操作，得先能够获取它的类字节码。

方式	例子
Class.forName(“完整类名带包名”)	Class.forname(“com.sec.reflection.Person”)
对象.getClass()	person.getClass()
任何类型.class	String.class

接着用Person类进行说明

package com.security;

public class Person{
    // Field
    public String name;
    private int age;

    // Constructor
    public Person(){

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

    // Method
    public void action1(){
        System.out.println("action1 with nothing");
    }
    public void action2(String action){
        System.out.println("action2 with "+action);
    }
    private void action3(String action){
        System.out.println("action3 with "+action);
    }
    @Override
    public String toString()
    {
        return "Person{name="+name+",age="+age+"}";
    }
}

实例化反射对象

获取了类的字节码后，对类进行实例化。

Person person=new Persion();
Class c=person.getClass();
//调用无参的构造方法，可以直接使用newInstance()
Person p=(Person)c.newInstance();

如果要调用有参数的构造方法，就需要使用到Constructor.

//通过getConstructor()方法构造出构造器，构造器的参数为构造函数的参数对应的字节类
//String->String.class
//int->int.class
Constructor constructor=c.getConstructor(String.class,int.class);
//使用newInstance(),参数就和正常的构造函数一样
Person p=(Person)constructor.newInstance("Dragonkeep",22);
System.out.println(p);

执行结果如下:

1	Person{name=Dragonkeep,age=22}

获取反射对象的属性

利用Class类中的getField()方法来获取反射对象中属性的值。getFields()方法会返回所有公共属性的类型的成员变量数组，同样也是Field类。

1 2	Field PersonField=c.getField("name"); System.out.println(PersonField.get(p));

输出结果为Dragonkeep

如果是要获取私用属性的值的话，需要使用getDecleardField()方法。

例如上面例子中的age属性，

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Field PersonField =c.getDeclaredField("age");
PersonField.setAccessible(true);   //通过setAccessible()方法修改访问属性
System.out.println(PersonField.get(p));

输出结果为22

当然不仅可以get也可以使用set方法

1 2	Field PersonField=c.getDeclaredField("name"); PersonField.set(p,"dragonkeep"); //set(Object obj, Object value)指定对象，和值

获取反射对象的方法

利用Class类中的getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)方法来获取方法.，在配合Method类中的invoke(Object obj, Object... args)进行调用方法。

getMethod:

name:为方法名
parameterTypes:为方法参数对应的字节码类

invoke:

obj:为反射对象
args:方法对应的实参

下面举例说明：

Method method =c.getMethod("action1");  //调用无参方法
method.invoke(p);  
Method method2=c.getMethod("action2",String.class);
method2.invoke(p,"Happy~");

输出结果为：

1 2	action1 with nothing action2 with Happy~

如果是获取私有属性的方法，就使用getDeclaredMethod.

使用技巧同上getDecleardField()方法

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Method method3=c.getDeclaredMethod("action3", String.class);
method3.setAccessible(true);
method3.invoke(p,"Don`t sad");

输出：

1	action3 with Don`t sad

总结：

使用getDecleard()*的方法能访问私有属性和公有，相比get*()方法好用。

Java利用反射执行本地命令代码

反射Runtime类执行本地命令代码，Runtime类位于java.lang.Runtime包中。

//获取Runtime类对象
Class runtimeClass1=Class.forName("java.lang.Runtime");
//获取构造方法
Constructor constructor=runtimeClass1.getDeclaredConstructor();
constructor.setAccessible(true);
//创造实例
Runtime runtimeObject=(Runtime) constructor.newInstance();
//调用方法
Method methodExec=runtimeClass1.getDeclaredMethod("exec", 				String.class);
methodExec.setAccessible(true);
methodExec.invoke(runtimeObject,"calc");

在java9+后的版本， Java 模块系统不允许通过反射访问 java.lang 包中的私有构造函数

会报java.lang.reflect.InaccessibleObjectException错误。

另外一种命令执行方法

除了Runtime类之外，还有一个类可以用来执行命令ProcessBuilder。同样，我们使用反射来获取构造函数，然后调用start()函数来执行命令。

Class clazz = Class.forName("java.lang.ProcessBuilder");
((ProcessBuilder)clazz.getConstructor(List.class).newInstance(Arrays.asList("calc.exe"))).start();
或者
Class clazz =Class.forName("java.lang.ProcessBuilder");
        ((ProcessBuilder)clazz.getConstructor(String[].class).newInstance(new Object[]{new String[]{"calc.exe"}})).start();
这两种分别对应了ProcessBuilder类的两种构造方法