详细讲解Java中的反射和经典面试题（保姆级别）

1.1 反射的概述：

专业的解释（了解一下）：

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属性和方法；

这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为Java语言的反射机制。

通俗的理解：（掌握）

  • 利用反射创建的对象可以无视修饰符调用类里面的内容
  • 可以跟配置文件结合起来使用，把要创建的对象信息和方法写在配置文件中。

读取到什么类，就创建什么类的对象

读取到什么方法，就调用什么方法

此时当需求变更的时候不需要修改代码，只要修改配置文件即可。

1.2 学习反射到底学什么？

反射都是从class字节码文件中获取的内容。

  • 如何获取class字节码文件的对象
  • 利用反射如何获取构造方法（创建对象）
  • 利用反射如何获取成员变量（赋值，获取值）
  • 利用反射如何获取成员方法（运行）

1.3 获取字节码文件对象的三种方式

  • Class这个类里面的静态方法forName（“全类名”）（最常用）
  • 通过class属性获取
  • 通过对象获取字节码文件对象

代码示例：

//1.Class这个类里面的静态方法forName//Class.forName("类的全类名")： 全类名 = 包名 + 类名Class clazz1 = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");//源代码阶段获取 --- 先把Student加载到内存中，再获取字节码文件的对象//clazz 就表示Student这个类的字节码文件对象。//就是当Student.class这个文件加载到内存之后，产生的字节码文件对象//2.通过class属性获取//类名.classClass clazz2 = Student.class;//因为class文件在硬盘中是唯一的，所以，当这个文件加载到内存之后产生的对象也是唯一的System.out.println(clazz1 == clazz2);//true//3.通过Student对象获取字节码文件对象Student s = new Student();Class clazz3 = s.getClass();System.out.println(clazz1 == clazz2);//trueSystem.out.println(clazz2 == clazz3);//true

1.4 字节码文件和字节码文件对象

java文件：就是我们自己编写的java代码。

字节码文件：就是通过java文件编译之后的class文件（是在硬盘上真实存在的，用眼睛能看到的）

字节码文件对象：当class文件加载到内存之后，虚拟机自动创建出来的对象。

这个对象里面至少包含了：构造方法，成员变量，成员方法。

而我们的反射获取的是什么？字节码文件对象，这个对象在内存中是唯一的。

1.5 获取构造方法

规则：

get表示获取

Declared表示私有

最后的s表示所有，复数形式

如果当前获取到的是私有的，必须要临时修改访问权限，否则无法使用

方法名

说明

Constructor<?>[] getConstructors()

获得所有的构造（只能public修饰）

Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()

获得所有的构造（包含private修饰）

Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)

获取指定构造（只能public修饰）

Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)

获取指定构造（包含private修饰）

代码示例：

public class ReflectDemo2 {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {//1.获得整体（class字节码文件对象）Class clazz = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");//2.获取构造方法对象//获取所有构造方法（public）Constructor[] constructors1 = clazz.getConstructors();for (Constructor constructor : constructors1) {System.out.println(constructor);}System.out.println("=======================");//获取所有构造（带私有的）Constructor[] constructors2 = clazz.getDeclaredConstructors();for (Constructor constructor : constructors2) {System.out.println(constructor);}System.out.println("=======================");//获取指定的空参构造Constructor con1 = clazz.getConstructor();System.out.println(con1);Constructor con2 = clazz.getConstructor(String.class,int.class);System.out.println(con2);System.out.println("=======================");//获取指定的构造(所有构造都可以获取到，包括public包括private)Constructor con3 = clazz.getDeclaredConstructor();System.out.println(con3);//了解 System.out.println(con3 == con1);//每一次获取构造方法对象的时候，都会新new一个。Constructor con4 = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);System.out.println(con4);}}

1.6 获取构造方法并创建对象

涉及到的方法：newInstance

代码示例：

//首先要有一个javabean类public class Student {private String name;private int age;public Student() {}public Student(String name) {this.name = name;}private Student(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}/*** 获取* @return name*/public String getName() {return name;}/*** 设置* @param name*/public void setName(String name) {this.name = name;}/*** 获取* @return age*/public int getAge() {return age;}/*** 设置* @param age*/public void setAge(int age) {this.age = age;}public String toString() {return "Student{name = " + name + ", age = " + age + "}";}}//测试类中的代码：//需求1：//获取空参，并创建对象//1.获取整体的字节码文件对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.a02reflectdemo1.Student");//2.获取空参的构造方法Constructor con = clazz.getConstructor();//3.利用空参构造方法创建对象Student stu = (Student) con.newInstance();System.out.println(stu);System.out.println("=============================================");//测试类中的代码：//需求2：//获取带参构造，并创建对象//1.获取整体的字节码文件对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.a02reflectdemo1.Student");//2.获取有参构造方法Constructor con = clazz.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);//3.临时修改构造方法的访问权限（暴力反射）con.setAccessible(true);//4.直接创建对象Student stu = (Student) con.newInstance("zhangsan", 23);System.out.println(stu);

1.7 获取成员变量

规则：

get表示获取

Declared表示私有

最后的s表示所有，复数形式

如果当前获取到的是私有的，必须要临时修改访问权限，否则无法使用

方法名：

方法名

说明

Field[] getFields()

返回所有成员变量对象的数组（只能拿public的）

Field[] getDeclaredFields()

返回所有成员变量对象的数组，存在就能拿到

Field getField(String name)

返回单个成员变量对象（只能拿public的）

Field getDeclaredField(String name)

返回单个成员变量对象，存在就能拿到

代码示例：

public class ReflectDemo4 {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {//获取成员变量对象//1.获取class对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");//2.获取成员变量的对象（Field对象)只能获取public修饰的Field[] fields1 = clazz.getFields();for (Field field : fields1) {System.out.println(field);}System.out.println("===============================");//获取成员变量的对象（public + private）Field[] fields2 = clazz.getDeclaredFields();for (Field field : fields2) {System.out.println(field);}System.out.println("===============================");//获得单个成员变量对象//如果获取的属性是不存在的，那么会报异常//Field field3 = clazz.getField("aaa");//System.out.println(field3);//NoSuchFieldExceptionField field4 = clazz.getField("gender");System.out.println(field4);System.out.println("===============================");//获取单个成员变量（私有）Field field5 = clazz.getDeclaredField("name");System.out.println(field5);}}public class Student {private String name;private int age;public String gender;public String address;public Student() {}public Student(String name, int age, String address) {this.name = name;this.age = age;this.address = address;}public Student(String name, int age, String gender, String address) {this.name = name;this.age = age;this.gender = gender;this.address = address;}/*** 获取* @return name*/public String getName() {return name;}/*** 设置* @param name*/public void setName(String name) {this.name = name;}/*** 获取* @return age*/public int getAge() {return age;}/*** 设置* @param age*/public void setAge(int age) {this.age = age;}/*** 获取* @return gender*/public String getGender() {return gender;}/*** 设置* @param gender*/public void setGender(String gender) {this.gender = gender;}/*** 获取* @return address*/public String getAddress() {return address;}/*** 设置* @param address*/public void setAddress(String address) {this.address = address;}public String toString() {return "Student{name = " + name + ", age = " + age + ", gender = " + gender + ", address = " + address + "}";}}

1.8 获取成员变量并获取值和修改值

方法

说明

void set(Object obj, Object value）

赋值

Object get(Object obj)

获取值

代码示例：

public class ReflectDemo5 {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException {Student s = new Student("zhangsan",23,"广州");Student ss = new Student("lisi",24,"北京");//需求：//利用反射获取成员变量并获取值和修改值//1.获取class对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");//2.获取name成员变量//field就表示name这个属性的对象Field field = clazz.getDeclaredField("name");//临时修饰他的访问权限field.setAccessible(true);//3.设置(修改)name的值//参数一：表示要修改哪个对象的name？//参数二：表示要修改为多少？field.set(s,"wangwu");//3.获取name的值//表示我要获取这个对象的name的值String result = (String)field.get(s);//4.打印结果System.out.println(result);System.out.println(s);System.out.println(ss);}}public class Student {private String name;private int age;public String gender;public String address;public Student() {}public Student(String name, int age, String address) {this.name = name;this.age = age;this.address = address;}public Student(String name, int age, String gender, String address) {this.name = name;this.age = age;this.gender = gender;this.address = address;}/*** 获取* @return name*/public String getName() {return name;}/*** 设置* @param name*/public void setName(String name) {this.name = name;}/*** 获取* @return age*/public int getAge() {return age;}/*** 设置* @param age*/public void setAge(int age) {this.age = age;}/*** 获取* @return gender*/public String getGender() {return gender;}/*** 设置* @param gender*/public void setGender(String gender) {this.gender = gender;}/*** 获取* @return address*/public String getAddress() {return address;}/*** 设置* @param address*/public void setAddress(String address) {this.address = address;}public String toString() {return "Student{name = " + name + ", age = " + age + ", gender = " + gender + ", address = " + address + "}";}}

1.9 获取成员方法

规则：

get表示获取

Declared表示私有

最后的s表示所有，复数形式

如果当前获取到的是私有的，必须要临时修改访问权限，否则无法使用

方法名

说明

Method[] getMethods()

返回所有成员方法对象的数组（只能拿public的）

Method[] getDeclaredMethods()

返回所有成员方法对象的数组，存在就能拿到

Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)

返回单个成员方法对象（只能拿public的）

Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)

返回单个成员方法对象，存在就能拿到

代码示例：

public class ReflectDemo6 {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {//1.获取class对象Class<?> clazz = Class.forName("com.itheima.reflectdemo.Student");//2.获取方法//getMethods可以获取父类中public修饰的方法Method[] methods1 = clazz.getMethods();for (Method method : methods1) {System.out.println(method);}System.out.println("===========================");//获取所有的方法（包含私有）//但是只能获取自己类中的方法Method[] methods2 = clazz.getDeclaredMethods();for (Method method : methods2) {System.out.println(method);}System.out.println("===========================");//获取指定的方法（空参）Method method3 = clazz.getMethod("sleep");System.out.println(method3);Method method4 = clazz.getMethod("eat",String.class);System.out.println(method4);//获取指定的私有方法Method method5 = clazz.getDeclaredMethod("playGame");System.out.println(method5);}}

1.10 获取成员方法并运行

方法

Object invoke(Object obj, Object... args) ：运行方法

参数一：用obj对象调用该方法

参数二：调用方法的传递的参数（如果没有就不写）

返回值：方法的返回值（如果没有就不写）

代码示例：

package com.itheima.a02reflectdemo1;import java.lang.reflect.InvocationTargetException;import java.lang.reflect.Method;public class ReflectDemo6 {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {//1.获取字节码文件对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.a02reflectdemo1.Student");//2.获取一个对象//需要用这个对象去调用方法Student s = new Student();//3.获取一个指定的方法//参数一：方法名//参数二：参数列表，如果没有可以不写Method eatMethod = clazz.getMethod("eat",String.class);//运行//参数一：表示方法的调用对象//参数二：方法在运行时需要的实际参数//注意点：如果方法有返回值，那么需要接收invoke的结果//如果方法没有返回值，则不需要接收String result = (String) eatMethod.invoke(s, "重庆小面");System.out.println(result);}}public class Student {private String name;private int age;public String gender;public String address;public Student() {}public Student(String name) {this.name = name;}private Student(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}/*** 获取* @return name*/public String getName() {return name;}/*** 设置* @param name*/public void setName(String name) {this.name = name;}/*** 获取* @return age*/public int getAge() {return age;}/*** 设置* @param age*/public void setAge(int age) {this.age = age;}public String toString() {return "Student{name = " + name + ", age = " + age + "}";}private void study(){System.out.println("学生在学习");}private void sleep(){System.out.println("学生在睡觉");}public String eat(String something){System.out.println("学生在吃" + something);return "学生已经吃完了，非常happy";}}

面试题：

你觉得反射好不好？好，有两个方向

第一个方向：无视修饰符访问类中的内容。但是这种操作在开发中一般不用，都是框架底层来用的。

第二个方向：反射可以跟配置文件结合起来使用，动态的创建对象，动态的调用方法。

1.11 练习泛型擦除（掌握概念，了解代码）

理解：（掌握）

集合中的泛型只在java文件中存在，当编译成class文件之后，就没有泛型了。

代码示例：（了解）

package com.itheima.reflectdemo;import java.lang.reflect.InvocationTargetException;import java.lang.reflect.Method;import java.util.ArrayList;public class ReflectDemo8 {public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {//1.创建集合对象ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();list.add(123);//        list.add("aaa");//2.利用反射运行add方法去添加字符串//因为反射使用的是class字节码文件//获取class对象Class clazz = list.getClass();//获取add方法对象Method method = clazz.getMethod("add", Object.class);//运行方法method.invoke(list,"aaa");//打印集合System.out.println(list);}}

1.12 练习：修改字符串的内容（掌握概念，了解代码）

在这个练习中，我需要你掌握的是字符串不能修改的真正原因。

字符串，在底层是一个byte类型的字节数组，名字叫做value

private final byte[] value;

真正不能被修改的原因：final和private

final修饰value表示value记录的地址值不能修改。

private修饰value而且没有对外提供getvalue和setvalue的方法。所以，在外界不能获取或修改value记录的地址值。

如果要强行修改可以用反射：

代码示例：（了解）

String s = "abc";String ss = "abc";// private final byte[] value= {97,98,99};// 没有对外提供getvalue和setvalue的方法，不能修改value记录的地址值// 如果我们利用反射获取了value的地址值。// 也是可以修改的，final修饰的value// 真正不可变的value数组的地址值，里面的内容利用反射还是可以修改的，比较危险//1.获取class对象Class clazz = s.getClass();//2.获取value成员变量（private）Field field = clazz.getDeclaredField("value");//但是这种操作非常危险//JDK高版本已经屏蔽了这种操作，低版本还是可以的//临时修改权限field.setAccessible(true);//3.获取value记录的地址值byte[] bytes = (byte[]) field.get(s);bytes[0] = 100;System.out.println(s);//dbcSystem.out.println(ss);//dbc

1.13 练习，反射和配置文件结合动态获取的练习（重点）

需求: 利用反射根据文件中的不同类名和方法名，创建不同的对象并调用方法。

分析:

①通过Properties加载配置文件

②得到类名和方法名

③通过类名反射得到Class对象

④通过Class对象创建一个对象

⑤通过Class对象得到方法

⑥调用方法

代码示例：

public class ReflectDemo9 {public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {//1.读取配置文件的信息Properties prop = new Properties();FileInputStream fis = new FileInputStream("day14-code\\prop.properties");prop.load(fis);fis.close();System.out.println(prop);String classname = prop.get("classname") + "";String methodname = prop.get("methodname") + "";//2.获取字节码文件对象Class clazz = Class.forName(classname);//3.要先创建这个类的对象Constructor con = clazz.getDeclaredConstructor();con.setAccessible(true);Object o = con.newInstance();System.out.println(o);//4.获取方法的对象Method method = clazz.getDeclaredMethod(methodname);method.setAccessible(true);//5.运行方法method.invoke(o);}}配置文件中的信息：classname=com.itheima.a02reflectdemo1.Studentmethodname=sleep

1.14 利用发射保存对象中的信息（重点）

public class MyReflectDemo {public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, IOException {/*对于任意一个对象，都可以把对象所有的字段名和值，保存到文件中去*/Student s = new Student("小A",23,'女',167.5,"睡觉");Teacher t = new Teacher("播妞",10000);saveObject(s);}//把对象里面所有的成员变量名和值保存到本地文件中public static void saveObject(Object obj) throws IllegalAccessException, IOException {//1.获取字节码文件的对象Class clazz = obj.getClass();//2. 创建IO流BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("myreflect\\a.txt"));//3. 获取所有的成员变量Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();for (Field field : fields) {field.setAccessible(true);//获取成员变量的名字String name = field.getName();//获取成员变量的值Object value = field.get(obj);//写出数据bw.write(name + "=" + value);bw.newLine();}bw.close();}}
public class Student {private String name;private int age;private char gender;private double height;private String hobby;public Student() {}public Student(String name, int age, char gender, double height, String hobby) {this.name = name;this.age = age;this.gender = gender;this.height = height;this.hobby = hobby;}/*** 获取* @return name*/public String getName() {return name;}/*** 设置* @param name*/public void setName(String name) {this.name = name;}/*** 获取* @return age*/public int getAge() {return age;}/*** 设置* @param age*/public void setAge(int age) {this.age = age;}/*** 获取* @return gender*/public char getGender() {return gender;}/*** 设置* @param gender*/public void setGender(char gender) {this.gender = gender;}/*** 获取* @return height*/public double getHeight() {return height;}/*** 设置* @param height*/public void setHeight(double height) {this.height = height;}/*** 获取* @return hobby*/public String getHobby() {return hobby;}/*** 设置* @param hobby*/public void setHobby(String hobby) {this.hobby = hobby;}public String toString() {return "Student{name = " + name + ", age = " + age + ", gender = " + gender + ", height = " + height + ", hobby = " + hobby + "}";}}
public class Teacher {private String name;private double salary;public Teacher() {}public Teacher(String name, double salary) {this.name = name;this.salary = salary;}/*** 获取* @return name*/public String getName() {return name;}/*** 设置* @param name*/public void setName(String name) {this.name = name;}/*** 获取* @return salary*/public double getSalary() {return salary;}/*** 设置* @param salary*/public void setSalary(double salary) {this.salary = salary;}public String toString() {return "Teacher{name = " + name + ", salary = " + salary + "}";}}

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