Java反射機制實例分析

這篇“Java反射機制實例分析”文章的知識點大部分人都不太理解，所以小編給大家總結了以下內容，內容詳細，步驟清晰，具有一定的借鑒價值，希望大家閱讀完這篇文章能有所收獲，下面我們一起來看看這篇“Java反射機制實例分析”文章吧。

Java反射機制

Java的反射（reflection）機制是指在程序的運行狀態中，可以構造任意一個類的對象，可以了解任意一個對象所屬的類，可以了解任意一個類的成員變量和方法，可以調用任意一個對象的屬性和方法。這種動態獲取程序信息以及動態調用對象的功能稱為Java語言的反射機制。反射被視為動態語言的關鍵。

我不太擅長文字表達，還是上圖操作把

不用反射機制的例子

//定義一個animals接口interface animals {
    public abstract void print();}//定義類來實現animals接口的抽象方法class Dog implements animals {
    public void print() {
        System.out.println("Dog");
    }}class Cat implements animals {
    public void print() {
        System.out.println("Cat");
    }}// 構造一個zoo類// 之后如果我們在添加其他的實例的時候只需要修改zoo類class zoo {

    public static animals getInstance(String animalsName) {
        animals a = null;
        if ("Dog".equals(animalsName)) {
            a = new Dog();
        }
        if ("Cat".equals(animalsName)) {
            a = new Cat();
        }
        return a;
    }}public class reflection {
    public static void main(String[] args) {
        //借助zoo類尋找對應的類來實現接口
        animals a=zoo.getInstance("Cat");
        if(a!=null)
            a.print();
    }}

這時候添加動物，只需要

• 添加類

• 修改zoo

• 修改main函數的動物類

把上面修改為反射機制

//定義一個animals接口interface animals {
    public abstract void print();}//定義類來實現animals接口的抽象方法class Dog implements animals {
    public void print() {
        System.out.println("Dog");
    }}class Cat implements animals {
    public void print() {
        System.out.println("Cat");
    }}// 構造一個zoo類// 之后如果我們在添加其他的實例的時候只需要修改zoo類class zoo {

    public static animals getInstance(String className) {
        animals a = null;
        try {
            //借助Class.forName尋找類名，并用newInstance實例化類似于new
            a = (animals) Class.forName(className).newInstance();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return a;
    }}public class reflection {
    public static void main(String[] args) {
        //借助zoo類尋找對應的類來實現接口(classname為當前包名加類名)
        animals a = zoo.getInstance("com.cc1.Dog");
        if (a != null)
            a.print();
    }}

這時候添加動物只需要

• 添加類

• 修改main函數的動物類

省了一步，傳入類名可控，發現好像是存在的類都可以調

反射機制方法

我們用的最多的可能是

• forName（調用類）

• getMethod（調用類下方法）

• invoke（執行）

• newInstance（實例化對象）

Class.forName(className).getMethod(methodName).invoke(Class.forName(className).newInstance());

下面我們用反射機制來彈出計算機（calc）或者記事本（notepad）

由于彈出計算機有點多這次我就彈記事本把，總而言之，能彈出來就很美妙

Runtime.getRuntime().exec("notepad");

我們看下getRuntime函數

得知，該函數是Runtime類獲取對象的方式，個人感覺是每用一次就調一次比較麻煩，為了不調用一次建立一個對象所以封裝成了函數

類對象獲取方式

• Class.forName（類名獲取）

• zoo.class（已經加載過的類）

• obj.class（實例）
  

類初始化

修改zoo類，增加初始塊、靜態初始塊、和構造函數

class zoo {
    //初始塊
    {
        System.out.println("1  " + this.getClass());
    }

    //靜態初始塊
    static {
        System.out.println("2  " + zoo.class);
    }

    public zoo() {
        System.out.println("3  " + this.getClass());
    }

    public static animals getInstance(String className) {
        animals a = null;
        try {
            //借助Class.forName尋找類名，并用newInstance實例化類似于new
            a = (animals) Class.forName(className).newInstance();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return a;
    }}

類初始化執行順序：靜態初始塊

類實例化執行順序：靜態初始塊 - > 初始塊 - > 構造函數

由此得知，類初始化和類實例化不一樣

接下來增加zoo1類繼承zoo類

class zoo1 extends zoo{
    //初始塊
    {
        System.out.println("11  " + this.getClass());
    }

    //靜態初始塊
    static {
        System.out.println("12  " + zoo.class);
    }

    public zoo1() {
        System.out.println("13  " + this.getClass());
    }}

子類初始化順序：父類靜態初始化塊 - > 子類靜態初始化塊

子類實例化順序：父類靜態初始化塊 - > 子類靜態初始化塊 - > 父類初始化塊 - > 父類構造函數 - > 子類初始化塊 - >子類構造函數

以上可以得知，當使用Class.forName時，且類靜態初始化塊可控，可以執行任意代碼

調用內部類

Class.forName(“java.lang.Runtime”)來獲取類（java.lang.Runtime是Runtime類的完整路徑）

getMethod

getMethod 的作用是通過反射獲取類的某個特定的公有方法。
java支持類重載，但不能僅通過一個函數名確定一個函數，所以在調用getMethod時，需要傳給它方法的參數類型列表
Class.forName(“java.lang.Runtime”).getMethod(“exec”, String.class)

invoke

靜態和動態方法的區別

invoke方法在getMethod類下，作用時傳遞參數，執行方法
public Object invoke(Object obj, Object… args)
第一個參數是getMethod獲取的方法的類對象（如果方法是靜態方法則傳類）
獲取exec函數的類對象
Class.forName(“java.lang.Runtime”).getMethod(“getRuntime”).invoke(Class.forName(“java.lang.Runtime”))
由于getRuntime是靜態方法，所以傳類
invoke(Class.forName(“java.lang.Runtime”).getMethod(“getRuntime”).invoke(Class.forName(“java.lang.Runtime”))，“calc.exe”)

最后我們合并一下

Class.forName("java.lang.Runtime").
                getMethod("exec", String.class).
                invoke(Class.forName("java.lang.Runtime").getMethod("getRuntime").invoke(Class.forName("java.lang.Runtime")), "notepad");

指定構造方法生成實例

String str="notepad";ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder(str);pb.start();

getConsturctor(函數可以選定指定接口格式的構造函數(由于構造函數也可以根據參數來進行重載)
選定后我們可以通過newInstance(),并傳入構造函數的參數執行構造函數

ProcessBuilder類有兩個構造函數

• public ProcessBuilder(String… command)（String…變長的字符串數組String[].class）

• public ProcessBuilder(List command)

分別使用構造方法

• Class.forName(“java.lang.ProcessBuilder”).getConstructor(String[].class).newInstance(new String[][]{

  {“notepad”}})

• Class.forName(“java.lang.ProcessBuilder”).getConstructor(List.class).newInstance(Arrays.asList(“notepad”))

執行完構造方法實例后，在進行強制轉化使用start函數即可

( (ProcessBuilder) Class.forName(“java.lang.ProcessBuilder”).getConstructor(List.class).newInstance(Arrays.asList(“notepad”))).start();

實際中，肯定用不了，哪有這么好的事，還是接著反射把

Class.forName(“java.lang.ProcessBuilder”).getMethod(“start”).invoke(clazz.getConstructor(List.class).newInstance(Arrays.asList(“notepad”)));

這里可能有人會好奇我寫的里那的另一個構造函數，String…command這個傳參為什么用new String[][]{{“notepad”}}，不應該是new String[]{“notepad”},現在用應該的

((ProcessBuilder) Class.forName(“java.lang.ProcessBuilder”).getConstructor(String[].class).newInstance(new String[]{“notepad”})).start();

在這行打斷點調試

我們傳的是一個字符串數組到了實例化的時候變成了一個字符串，再看看另一個構造函數（List）

( (ProcessBuilder) Class.forName(“java.lang.ProcessBuilder”).getConstructor(List.class).newInstance(Arrays.asList(“notepad”))).start();

依舊還是這行打斷點

由此可知，List傳入時會被當作Object的第一項，而String[]會被當做Object，所以多加一層[]{}

執行私有方法

通過函數getDeclaredConstructor獲取私有方法，再利用setAccessible(true)打破私有方法限制

Class cls = Class.forName("java.lang.Runtime"); 
Constructor m = cls.getDeclaredConstructor();
 m.setAccessible(true); 
 cls.getMethod("exec", String.class).invoke(m.newInstance(), "notepad");

以上就是關于“Java反射機制實例分析”這篇文章的內容，相信大家都有了一定的了解，希望小編分享的內容對大家有幫助，若想了解更多相關的知識內容，請關注億速云行業資訊頻道。