java反射机制

2022-06-20 22:12:09

在以前的文章中有简单介绍过java的反射机制，但没有深入了解，补充一下。

反射：

反射是 JVM 在运行时才动态加载类或调用方法/访问属性，它不需要事先(写代码的时候或编译期)知道运行对象是谁。主要功能是在运行时判断任意一个对象所属的类；在运行时构造任意一个类的对象；在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法(通过反射甚至可以调用private方法)；在运行时调用任意一个对象的方法

getName()：获得类的完整名字。
newInstance()：通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象
getSuperClass()：这个类型的直接超类的全限定名 
isInterface()：这个类型是类类型还是接口类型 
getTypeParamters()：这个类型的访问修饰符 
getInterfaces()：任何直接超接口的全限定名的有序列表 

得到构造器的方法
Constructor getConstructor(Class[] params) -- 获得使用特殊的参数类型的公共构造函数，
Constructor[] getConstructors() -- 获得类的所有公共构造函数
Constructor getDeclaredConstructor(Class[] params) -- 获得使用特定参数类型的构造函数(与接入级别无关)
Constructor[] getDeclaredConstructors() -- 获得类的所有构造函数(与接入级别无关)

获得字段信息的方法
Field getField(String name) -- 获得命名的公共字段
Field[] getFields() -- 获得类的所有公共字段
Field getDeclaredField(String name) -- 获得类声明的命名的字段，包括private 声明的和继承类
Field[] getDeclaredFields() -- 获得类声明的所有字段

获得方法信息的方法
Method getMethod(String name, Class[] params) -- 使用特定的参数类型，获得命名的公共方法，name参数指定方法的名字，parameterTypes 参数指定方法的参数类型。
Method[] getMethods() -- 获得类的所有公共方法
Method getDeclaredMethod(String name, Class[] params) -- 使用特写的参数类型，获得类声明的命名的方法
Method[] getDeclaredMethods() -- 获得类声明的所有方法，包括private 声明的和继承类

反射步骤：

获取一个对象

获取类的 Class 对象实例
Class cla = Class.forName("cn.spleated.Car");
根据 Class 对象实例获取 Constructor 对象
Constructor CarConstructor = cla.getConstructor();
使用 Constructor 对象的 newInstance 方法获取反射类对象
Object appleObj = CarConstructor.newInstance();

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import static java.lang.Class.forName;

public class ConstructorDemo {
    public ConstructorDemo(){}
    public ConstructorDemo(int a,int b){
        System.out.println("a="+a+"\nb="+b);
    }
    public static void  main(String args[]) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
            Class cls = forName("ConstructorDemo");
            Class partypes[]=new Class[2];
            partypes[0] = Integer.TYPE;
            partypes[1] = Integer.TYPE;
            Constructor ct = cls.getConstructor(partypes);
            Object arg[] = new Object[2];
            arg[0] = new Integer(37);
            arg[1] = new Integer(14);
            Object ret = ((Constructor) ct).newInstance(arg);
    }
}

调用某一个方法

获取方法的 Method 对象
Method setPriceMethod = cla.getMethod("setPrice", int.class);
利用 invoke 方法调用方法
setPriceMethod.invoke(appleObj, 14);

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class Methodemo {
    public int add(int a,int b){
        return a+b;
    }
    public static void main(String args[]) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        Class cls = Class.forName("Methodemo");
        Class pro[] = new Class[2];
        pro[0] = Integer.TYPE;
        pro[1] = Integer.TYPE;
        Method me = cls.getMethod("add",pro);
        Methodemo metobj = new Methodemo();
        Object arg[] = new Object[2];
        arg[0] = new Integer(13);
        arg[1] = new Integer(25);
        Object reobj = me.invoke(metobj,arg);
        Integer ret = (Integer) reobj;
        System.out.println(ret.intValue());
    }
}

Java语言执行系统命令

由JVM创建一个本机进程，加载对应的指令到进程的地址空间中，然后执行该指令。
java.lang.Runtime.getRuntime().exec()和 java.lang.ProcessBuilder.start()方法，其实就是创建一个进程的方法。具体可查看Java官方文档

跟一下代码流程

进入java.lang.Runtime类中，Runtime类的构造器是private修饰的，无法直接获得Runtime类的实例，只能通过getRuntime()来间接获取一个Runtime类的实例
跟进exec()方法

exec()底层代码是调用了ProcessBuilder类
在ProcessBuilder类代码中，ProcessBuilder类用start方法创建进程。调用java.lang.ProcessImpl类的start方法，实现创建本机进程，执行系统命令的功能
跟进ProcessImpl类，他是继承自Process类的final类
查看他的构造器，是private修饰的，无法直接在java.lang包外，直接调用ProcessImpl类。
跟进ProcessImpl类的start方法，最后是返回了一个ProcessImpl 类的实例
流程图

分析下上篇文章的通过getRuntime().exec()调用计算机

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
public class POC {
    public static void main(String args[]) throws  IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException, SecurityException, ClassNotFoundException {
        Object runtime=Class.forName("java.lang.Runtime")
                .getMethod("getRuntime",new Class[]{})
                .invoke(null);
        Class.forName("java.lang.Runtime")
                .getMethod("exec", String.class)
                .invoke(runtime,"calc.exe");
    }
}

获取Runtime类的Class对象
分别获取Runtime类Class对象的getRuntime方法和exec方法的Method对象
利用getRuntime方法的Method对象，进行invoke调用，获得Runtime对象实例
利用exec方法的Method对象，进行invoke调用，执行系统命令

参考文献：https://www.cnblogs.com/chanshuyi/p/head_first_of_reflection.html
https://china-jianchen.iteye.com/blog/728774
https://xz.aliyun.com/t/2342

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反射：

反射步骤：

Java语言执行系统命令

跟一下代码流程

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