反射概述及使用（扩展类路径下文件的绝对路径）

2024-02-12 11:09:22

1.反射的作用是什么？

通过反射机制可以操作字节码文件。

相关类：

  • java.lang.Class：字节码文件类；
  • java.lang.reflect.Field：属性字节码类；
  • java.lang.reflect.Constructor：构造方法字节码；
  • java.lang.reflect.Method：方法字节码。

要操作字节码文件首先就要获取到字节码文件。

2.获取Class的三种方式

（1）通过类的全称限定名

语法：

Class c = Class.forName("类的全称限定名");

（2）通过对象的getClass()方法

语法：

Class c = 对象.getClass();

（3）通过.class属性

Java语言中，任何一种类型，包括基本数据类型，都有class属性。

语法：

类.class;

（4）三种获取Class方式的实例

package com.dh.reflect;

public class Reflect01 {

    public static void main(String[] args) {
        Class c2 = null;
        try {
            //1.Class.forName()方法
            Class c = Class.forName("com.dh.reflect.User");
            c2 = Class.forName("java.lang.String");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        //2.对象.getClass()
        String s = "abc";
        Class c3 = s.getClass();

        //不同方式获取到的字节码是一样的
        System.out.println(c2 == c3);	//true

        //3.通过class属性
        Class c4 = String.class;
        System.out.println(c3 == c4);	//true
    }
}

3.Class类的常用方法

当获取到了一个字节码文件时，即Class对象，接下来就是通过Class类中的方法来操作字节码文件了。

我们先来看看，直接输出获取到的字节码文件的话是什么呢？

String s = "abc";
Class c3 = s.getClass();
System.out.println(c3);

结果：

class java.lang.String

由结果可知：直接输出通过反射获取到的字节码文件，输出的是：class+类的全程限定名。

如果我们只想要基础类简单的名称呢，即只要String。

（1）获取字节码文件的简单名称

  • String getSimpleName()

例：

String s = "abc";
Class c3 = s.getClass();
String c3SimpleName = c3.getSimpleName();
System.out.println(c3SimpleName);

结果：

String

（2）构造对象

  • Object newInstance()：通过要构造对象的类的空的构造方法构造对象

所以必须存在空的构造方法！！！

User类：

package com.dh.reflect;

public class User {

    public User() {
        System.out.println("构造方法执行了。。。");
    }
}

测试类：

package com.dh.reflect;

public class Reflect02 {

    public static void main(String[] args) {
        Class c = null;
        try {
            //获取字节码文件
            c = Class.forName("com.dh.reflect.User");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            //构造对象
            Object o = c.newInstance(); //被弃用，有替代方法，后续使用
            System.out.println(o);
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

结果：

构造方法执行了。。。
com.dh.reflect.User@49e4cb85

可以看到，无参构造方法被执行了。

如果没有提供无参构造，会出现实例化异常：

java.lang.InstantiationException: com.dh.reflect.User
	at java.base/java.lang.Class.newInstance(Class.java:571)
	at com.dh.reflect.Reflect02.main(Reflect02.java:15)
Caused by: java.lang.NoSuchMethodException: com.dh.reflect.User.<init>()
	at java.base/java.lang.Class.getConstructor0(Class.java:3349)
	at java.base/java.lang.Class.newInstance(Class.java:556)
	... 1 more
为什么要使用反射机制构造对象呢？

看到这，不知道你会不会有一个疑问呢？为什么要使用反射机制这种这么麻烦的方式去构造对象呢？直接new它不香吗？

如果是new的话，想要改变new的对象时，就得修改源代码；

但是如果是反射机制，还记得属性配置文件吗？

我们可以将类的全称限定名书写在属性配置文件中，要改变new的对象时，只需要修改属性配置文件，而不需要修改源代码。

更加灵活。

例：

属性配置文件：

className = com.dh.reflect.User

测试代码：

package com.dh.reflect;

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.util.Properties;

public class Reflect03 {

    public static void main(String[] args) {
        FileReader reader = null;
        try {
            reader = new FileReader("Reflect/src/class.properties");
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        Properties properties = new Properties();
        try {
            properties.load(reader);
            if(reader != null){
                reader.close();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        String className = properties.getProperty("className");
        //获取Class
        try {
            Class c = Class.forName(className);
            System.out.println(c);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

（高级框架底层实现原理都采用了反射机制）

扩展一：如何实现只执行一个类的静态代码块

Class.forName()会导致类加载，会把类加载到JVM中，所以会执行静态代码块；

所以如果只想让一个类的静态代码块执行的话，就可以使用Class.forName()。

例：

package com.dh.reflect;

public class Reflect04 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Class c = Class.forName("com.dh.reflect.Test");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class Test {
    static {
        System.out.println("静态代码块"); 
    }
}

结果：

静态代码块

扩展二：类加载器（双亲委派模型）

上述提到了类加载器，Java中有三种类加载器：

  • 启动类加载器；（父加载器）
  • 扩展类加载器；（母加载器）
  • 应用类加载器。

假设有String s = "abc";

代码在开始执行之前，会将所需的类全部加载到JVM中，通过类加载器加载;

首先通过启动类加载器加载，在jdk\jre\lib\rt.jar（JDK中最核心的类库）中找；

找不到，就去扩展类加载器中找，在jdk\jre\lib\ext里找，

再找不到，就去应用类加载器中找（专门加载classpath下的jar包）

这种就是双亲委派模型：优先从启动类加载器（父加载器）中找，找不到再找扩展类加载器（母加载器），最后再去应用类加载器中找。

为什么需要双亲委派模型呢？

因为如果自己写了一个String类，sun公司也有一个写好的String类，自己写的植入了后门程序，如果在类似于银行的项目中使用了很多String，就很不安全了！

扩展三：获取类路径下文件的绝对路径

以上的参数都是相对路径，代码一换位置，就会找不到文件了，此时需要使用文件的绝对路径，但是又不能直接写死绝对路径，因为如果写死了绝对路径，也不能移植到Linux环境下，所以需要动态的去获取绝对路径。

前提：文件放在src下。

类文件的根目录是项目的out文件夹，out文件夹下直接是IDEA项目中src下的内容，所以我们可以当作类文件的根目录就是src。

死记硬背下来！！！

String absolutePath = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResource("文件相对于类文件根路径下的相对路径").getPath();
//路径不能有中文，否则会乱码
//再将absolutePath放于io中

上述是以String的形式返回，也可以直接返回流

InputStream is = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResourceAsStream("文件相对于类文件根路径下的相对路径");
//此时不再需要构建新的io对象了
资源绑定器

Java还帮我们写好了一个工具类，java.util.ResourceBundle，可以直接获取属性配置文件中的内容。

但是有限制：

  1. 文件必须放在类路径下；
  2. 必须是properties文件。
ResourceBundle bundle = ResourceBundle.getBundle("属性文件相对于类文件根路径下的相对路径（注意：属性配置文件只要名字不要后缀.properties，写了会报错）");
bundle.getString("属性配置文件中的key");//获取属性配置文件中指定的值

为防止文章篇幅太长，使用Class类中操作类的属性、构造器和方法，以及父类和接口在下一篇文章介绍。

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