Java反射

Oceanzbz

2024-12-30

Java安全

Java基础

Java反射(Reflection)是Java非常重要的动态特性，通过使用反射我们不仅可以获取到任何类的成员方法(Methods)、成员变量(Fields)、构造方法(Constructors)等信息，还可以动态创建Java类实例、调用任意的类方法、修改任意的类成员变量值等。Java反射机制是Java语言的动态性的重要体现，也是Java的各种框架底层实现的灵魂。

反射机制的相关类在哪个包下？

1	java.lang.reflect.*;

反射机制相关的重要的类有哪些？

类	含义
a.lang.Class	代表整个字节码。代表一个类型，代表整个类。
java.lang.reflect.Method	代表字节码中的方法字节码。代表类中的方法。
java.lang.reflect.Constructor	代表字节码中的构造方法字节码。代表类中的构造方法。
java.lang.reflect.Field	代表字节码中的属性字节码。代表类中的成员变量（静态变量+实例变量）。

注：必须先获得Class才能获取Method、Constructor、Field。

1获取Class对象

Java反射操作的是java.lang.Class对象，所以我们需要先想办法获取到Class对象，通常我们有如下几种方式获取一个类的Class对象：

类名.class，如:com.anbai.sec.classloader.TestHelloWorld.class。
Class.forName(“com.anbai.sec.classloader.TestHelloWorld”)。
classLoader.loadClass(“com.anbai.sec.classloader.TestHelloWorld”);

通过反射实例化对象

1	对象.newInstance()

注：newInstance()方法内部实际上调用了无参数构造方法，必须保证无参构造存在才可以。
否则会抛出java.lang.InstantiationException异常。

class ReflectTest02{
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        // 下面这段代码是以反射机制的方式创建对象。

        // 通过反射机制，获取Class，通过Class来实例化对象
        Class c = Class.forName("javase.reflectBean.User");
        // newInstance() 这个方法会调用User这个类的无参数构造方法，完成对象的创建。
        // 重点是：newInstance()调用的是无参构造，必须保证无参构造是存在的！
        Object obj = c.newInstance();
        System.out.println(obj);
    }
}

如果你只是希望一个类的静态代码块执行，其它代码一律不执行，可以使用：

1	Class.forName("完整类名");

这个方法的执行会导致类加载，类加载时，静态代码块执行。

2反射Filed【反射/反编译一个类的属性】

2.1Class类方法

2.2Field类方法

//通过反射机制，反编译一个类的属性Field（了解一下）
class ReflectTest06{
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        StringBuilder s = new StringBuilder();

        Class studentClass = Class.forName("javase.reflectBean.Student");
        s.append(Modifier.toString(studentClass.getModifiers()) + " class " + studentClass.getSimpleName() + " {\n");// Class类的getName方法
        //获取所有的属性
        Field[] fields = studentClass.getDeclaredFields();
        for (Field f : fields){
            s.append("\t");
            // 获取属性的修饰符列表,返回的修饰符是一个数字，每个数字是修饰符的代号
            // 用Modifier类的toString转换成字符串
            s.append(Modifier.toString(f.getModifiers()));
            if (f.getModifiers() != 0) s.append(" ");
            s.append(f.getType().getSimpleName());// 获取属性的类型
            s.append(" ");
            s.append(f.getName());// 获取属性的名字
            s.append(";\n");
        }
        s.append("}");
        System.out.println(s);
    }
}

2.3通过反射机制访问一个java对象的属性

/*
必须掌握：
    怎么通过反射机制访问一个java对象的属性？
        给属性赋值set
        获取属性的值get
 */
class ReflectTest07{
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchFieldException {
        //不使用反射机制给属性赋值
        Student student = new Student();
        /**给属性赋值三要素：给s对象的no属性赋值1111
         * 要素1：对象s
         * 要素2：no属性
         * 要素3：1111
         */
        student.no = 1111;
        /**读属性值两个要素：获取s对象的no属性的值。
         * 要素1：对象s
         * 要素2：no属性
         */
        System.out.println(student.no);

        //使用反射机制给属性赋值
        Class studentClass = Class.forName("javase.reflectBean.Student");
        Object obj = studentClass.newInstance();// obj就是Student对象。（底层调用无参数构造方法）

        // 获取no属性（根据属性的名称来获取Field）
        Field noField = studentClass.getDeclaredField("no");
        // 给obj对象(Student对象)的no属性赋值
        /*
            虽然使用了反射机制，但是三要素还是缺一不可：
                要素1：obj对象
                要素2：no属性
                要素3：22222值
            注意：反射机制让代码复杂了，但是为了一个“灵活”，这也是值得的。
         */
        noField.set(obj, 22222);

        // 读取属性的值
        // 两个要素：获取obj对象的no属性的值。
        System.out.println(noField.get(obj));
    }

2.3.1set()可以访问私有属性嘛？

不可以，需要打破封装，才可以。

// 可以访问私有的属性吗？
Field nameField = studentClass.getDeclaredField("name");
// 打破封装（反射机制的缺点：打破封装，可能会给不法分子留下机会！！！）
// 这样设置完之后，在外部也是可以访问private的。
nameField.setAccessible(true);
// 给name属性赋值
nameField.set(obj, "xiaowu");
// 获取name属性的值
System.out.println(nameField.get(obj));

3.反射Method【反射/反编译一个类的方法】

method类方法

/*
了解一下，不需要掌握（反编译一个类的方法。）
 */
class ReflectTest09{
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        StringBuilder s = new StringBuilder();

        Class userServiceClass = Class.forName("java.lang.String");

        s.append(Modifier.toString(userServiceClass.getModifiers()));
        s.append(" class ");
        s.append(userServiceClass.getSimpleName());
        s.append(" {\n");

        // 获取所有的Method（包括私有的！）
        Method[] methods = userServiceClass.getDeclaredMethods();
        for (Method m : methods){
            s.append("\t");
            // 获取修饰符列表
            s.append(Modifier.toString(m.getModifiers()));
            s.append(" ");
            // 获取方法的返回值类型
            s.append(m.getReturnType().getSimpleName());
            s.append(" ");
            // 获取方法名
            s.append(m.getName());
            s.append("(");
            // 方法的修饰符列表（一个方法的参数可能会有多个。）
            Class[] parameterTypes = m.getParameterTypes();
            for (int i = 0; i < parameterTypes.length; i++){
                s.append(parameterTypes[i].getSimpleName());
                if (i != parameterTypes.length - 1) s.append(", ");
            }
            s.append(") {}\n");
        }
        s.append("}");
        System.out.println(s);
    }
}

3.1.1、调用方法四要素

调用对象userService的login方法

要素1：对象 userService
要素2：login 方法名
要素3：实参列表
要素4：返回值

注： Method类中invoke()使用注意事项：

1	方法.invoke(对象, 实参);

通过反射机制调用一个对象的方法

/*
重点：必须掌握，通过反射机制怎么调用一个对象的方法？
    五颗星*****

    反射机制，让代码很具有通用性，可变化的内容都是写到配置文件当中，
    将来修改配置文件之后，创建的对象不一样了，调用的方法也不同了，
    但是java代码不需要做任何改动。这就是反射机制的魅力。
 */
class ReflectTest10{
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 不使用反射机制，怎么调用方法
        // 创建对象
        UserService userService = new UserService();
        // 调用方法
        /*
            要素分析：
                要素1：对象userService
                要素2：login方法名
                要素3：实参列表
                要素4：返回值
         */
        System.out.println(userService.login("admin", "123") ? "登入成功！" : "登入失败！");

        //使用反射机制调用方法
        Class userServiceClass = Class.forName("javase.reflectBean.UserService");
        // 创建对象
        Object obj = userServiceClass.newInstance();
        // 获取Method
        Method loginMethod = userServiceClass.getDeclaredMethod("login", String.class, String.class);
//        Method loginMethod = userServiceClass.getDeclaredMethod("login");//注：没有形参就不传
        // 调用方法
        // 调用方法有几个要素？ 也需要4要素。
        // 反射机制中最最最最最重要的一个方法，必须记住。
        /*
            四要素：
            loginMethod方法
            obj对象
            "admin","123" 实参
            retValue 返回值
         */
        Object resValues = loginMethod.invoke(obj, "admin", "123");//注：方法返回值是void 结果是null
        System.out.println(resValues);
    }
}

4反射Constructor【反射/反编译一个类的构造方法】

反编译一个类的构造方法Constructor

class ReflectTest11{
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        StringBuilder s = new StringBuilder();

        Class vipClass = Class.forName("javase.reflectBean.Vip");

        //public class UserService {
        s.append(Modifier.toString(vipClass.getModifiers()));
        s.append(" class ");
        s.append(vipClass.getSimpleName());
        s.append("{\n");

        Constructor[] constructors = vipClass.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor c : constructors){
            //public Vip(int no, String name, String birth, boolean sex) {
            s.append("\t");
            s.append(Modifier.toString(c.getModifiers()));
            s.append(" ");
//            s.append(c.getName());//包名+类名
            s.append(vipClass.getSimpleName());//类名
            s.append("(");
            Class[] parameterTypes = c.getParameterTypes();
            for (int i = 0; i < parameterTypes.length; i++){
                s.append(parameterTypes[i].getSimpleName());
                if (i != parameterTypes.length - 1 ) s.append(", ");
            }
            s.append("){}\n");
        }
        s.append("}");
        System.out.println(s);
    }
}

4.1反射机制创建对象两步骤

1.先获取到这个有参数的构造方法【用ClassgetDeclaredConstructor()方法获取】

2.调用构造方法new对象【用Constructor类的newInstance()方法new对象】

4.1.1通过反射机制调用构造方法实例化java对象

/*
比上一个例子(ReflectTest11)重要一些！！！

通过反射机制调用构造方法实例化java对象。（这个不是重点）
 */
class ReflectTest12{
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //不适用反射创建对象
        Vip vip1 = new Vip();
        Vip vip2 = new Vip(123, "zhangsan", "2001-10-19", false);

        //使用反射机制创建对象（以前）
        Class vipClass = Class.forName("javase.reflectBean.Vip");
        // 调用无参数构造方法
        Object obj1 = vipClass.newInstance();//Class类的newInstance方法
        System.out.println(obj1);

        //使用反射机制创建对象（现在）
        // 调用有参数的构造方法怎么办？
        // 第一步：先获取到这个有参数的构造方法
        Constructor c1 = vipClass.getDeclaredConstructor(int.class, String.class, String.class, boolean.class);
        // 第二步：调用构造方法new对象
        Object obj2 = c1.newInstance(321, "lsi", "1999-10-11", true);//Constructor类的newInstance方法
        System.out.println(obj2);

        // 获取无参数构造方法
        Constructor c2 = vipClass.getDeclaredConstructor();
        Object obj3 = c2.newInstance();
        System.out.println(obj3);
    }
}

5.获取一个类的父类以及实现的接口

两个方法【Class类中的】

public native Class<? super T> getSuperclass()
public Class<?>[] getInterfaces()

/*
重点：给你一个类，怎么获取这个类的父类，已经实现了哪些接口？
 */
class ReflectTest13{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        // String举例
        Class vipClass = Class.forName("java.lang.String");
        // 获取String的父类
        Class superclass = vipClass.getSuperclass();
        // 获取String类实现的所有接口（一个类可以实现多个接口。）
        Class[] interfaces = vipClass.getInterfaces();
        System.out.println(superclass.getName());
        for (Class i : interfaces) {
            System.out.println(i.getName());
        }
    }
}

测试代码

package javase;

import javase.reflectBean.Student;
import javase.reflectBean.UserService;
import javase.reflectBean.Vip;

import java.io.*;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
import java.util.Date;
import java.util.Properties;
import java.util.ResourceBundle;

/*
要操作一个类的字节码，需要首先获取到这个类的字节码，怎么获取java.lang.Class实例？
    三种方式
        第一种：Class c = Class.forName("完整类名带包名");
        第二种：Class c = 对象.getClass();
        第三种：Class c = 任何类型.class;

 */
class ReflectTest01 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException{
        /*
        第一种方式：Class.forName()
            1、静态方法
            2、方法的参数是一个字符串。
            3、字符串需要的是一个完整类名。
            4、完整类名必须带有包名。java.lang包也不能省略。
         */
        Class c1 = Class.forName("java.lang.String"); // c1代表String.class文件，或者说c1代表String类型。
        Class c2 = Class.forName("java.lang.Integer"); // c2代表Integer类型
        Class c3 = Class.forName("java.util.Date"); // c3代表Date类型


        // 第二种方式：java中任何一个对象都有一个方法：getClass()
        String a = "abc";
        Class c4 = a.getClass(); // c4代表String.class字节码文件；c4代表String类型。
        System.out.println(c4 == c1);//true（==判断的是对象的内存地址。）

        Date time = new Date();
        Class c5 = time.getClass();
        System.out.println(c5 == c3);//true(c5和c3两个变量中保存的内存地址都是一样的，都指向方法区中的字节码文件。)

        // 第三种方式：java语言中任何一种类型，包括基本数据类型，它都有.class属性。
        Class i = Integer.class; //i代表Integer类型
        Class d = Date.class; // d代表Date类型
        Class f = float.class; //f代表float类型

        System.out.println(i == c2);//true
    }
}

/*
获取到Class，能干什么？
    通过Class的newInstance()方法来实例化对象。
    注意：newInstance()方法内部实际上调用了无参数构造方法，必须保证无参构造存在才可以。
 */
class ReflectTest02{
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        // 下面这段代码是以反射机制的方式创建对象。

        // 通过反射机制，获取Class，通过Class来实例化对象
        Class c = Class.forName("javase.reflectBean.User");
        // newInstance() 这个方法会调用User这个类的无参数构造方法，完成对象的创建。
        // 重点是：newInstance()调用的是无参构造，必须保证无参构造是存在的！
        Object obj = c.newInstance();
        System.out.println(obj);
    }
}

/*
验证反射机制的灵活性。
    java代码写一遍，再不改变java源代码的基础之上，可以做到不同对象的实例化。
    非常之灵活。（符合OCP开闭原则：对扩展开放，对修改关闭。）
 */
class ReflectTest03{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        // 以下代码是灵活的，代码不需要改动，可以修改配置文件，配置文件修改之后，可以创建出不同的实例对象。
        // 通过IO流读取reflectClassInfo.properties文件
        FileReader reader = new FileReader("Practice/reflectClassInfo1.properties");
        // 创建属性类对象Map
        Properties pro = new Properties();// key value都是String
        //加载
        pro.load(reader);
        reader.close();

        // 通过key获取value
        String className = pro.getProperty("className");

        // 通过反射机制实例化对象
        Class c = Class.forName(className);
        Object obj = c.newInstance();
        System.out.println(obj);
    }
}

/*
研究一下：Class.forName()发生了什么？
    记住，重点：
        如果你只是希望一个类的静态代码块执行，其它代码一律不执行，
        你可以使用：
            Class.forName("完整类名");
        这个方法的执行会导致类加载，类加载时，静态代码块执行。

提示：
    后面JDBC技术的时候我们还需要。
 */
class ReflectTest04{
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        // Class.forName()这个方法的执行会导致：类加载。
        Class.forName("javase.MyClass");
    }
}
class MyClass{
    static {
        System.out.println("MyClass中的静态代码块执行了！");
    }
}

/*
研究一下文件路径的问题。
怎么获取一个文件的绝对路径。以下讲解的这种方式是通用的。但前提是：文件需要在类路径下。才能用这种方式。
 */
class AboutPath{
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
        // 这种方式的路径缺点是：移植性差，在IDEA中默认的当前路径是project的根。
        // 这个代码假设离开了IDEA，换到了其它位置，可能当前路径就不是project的根了，这时这个路径就无效了。
        File reader = new File("Practice/src/reflectClassInfo2.properties");
        System.out.println(reader.exists() + " " + reader.getPath());

        // 接下来说一种比较通用的一种路径。即使代码换位置了，这样编写仍然是通用的。
        // 注意：使用以下通用方式的前提是：这个文件必须在类路径下。
        // 什么类路径下？方式在src下的都是类路径下。【记住它】
        // src是类的根路径。
        /*
        解释：
            Thread.currentThread() 当前线程对象
            getContextClassLoader() 是线程对象的方法，可以获取到当前线程的类加载器对象。
            getResource() 【获取资源】这是类加载器对象的方法，当前线程的类加载器默认从类的根路径下加载资源。
         */
        String path = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResource("reflectClassInfo2.properties").getPath();
        // 采用以上的代码可以拿到一个文件的绝对路径。
        // /D:/996-CodeSection/001-IDEA/0.JavaSE/TestProject/out/production/practice/reflectClassInfo2.properties
        System.out.println(path);

        String path2 = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResource("javase/reflectBean/db.properties").getPath();
        // /D:/996-CodeSection/001-IDEA/0.JavaSE/TestProject/out/production/practice/javase/reflectBean/db.properties
        System.out.println(path2);
    }
}

class IoPropertiesTest{
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //以前
        /*String path = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResource("reflectClassInfo2.properties").getPath();
        FileReader reader = new FileReader(path);*/

        //现在
        // 直接以流的形式返回。
        InputStream reader = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResourceAsStream("reflectClassInfo2.properties");
        Properties pro = new Properties();
        pro.load(reader);
        reader.close();
        // 通过key获取value
        String className = pro.getProperty("className");
        System.out.println(className);// java.util.Date

    }
}

/*
java.util包下提供了一个资源绑定器，便于获取属性配置文件中的内容。
使用以下这种方式的时候，属性配置文件xxx.properties必须放到类路径下。
 */
class ResourceBundleTest{
    public static void main(String[] args) {
        // 资源绑定器，只能绑定xxx.properties文件。并且这个文件必须在类路径下。文件扩展名也必须是properties
        // 并且在写路径的时候，路径后面的扩展名不能写。
//        ResourceBundle bundle = ResourceBundle.getBundle("reflectClassInfo2");
        ResourceBundle bundle = ResourceBundle.getBundle("javase/reflectBean/db");
        String className = bundle.getString("className");
        System.out.println(className);

    }
}

/*
反射Student类当中所有的Field（了解一下）
 */
class ReflectTest05{
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class studentClass = Class.forName("javase.reflectBean.Student");

        String className = studentClass.getName();// Class类的getName方法
        System.out.println("完整类名： " + className);
        String simpleName = studentClass.getSimpleName();// Class类的getName方法
        System.out.println("简类名： " + simpleName);

        //获取public修饰的属性
        Field[] fields1 = studentClass.getFields();
        System.out.println(fields1.length);// 2
        System.out.println(fields1[0].getName() + " " + fields1[1].getName()); //Field类中的getName犯法

        System.out.println("----------------------");

        //获取所有的属性
        Field[] fields2 = studentClass.getDeclaredFields();
        System.out.println(fields2.length);
        for (Field f : fields2){
            System.out.println(f.getName());
        }

        System.out.println("----------------------");

        //获取属性的修饰符列表
        for (Field f : fields2){
            // 获取属性的修饰符列表,返回的修饰符是一个数字，每个数字是修饰符的代号
            // 用Modifier类的toString转换成字符串
            System.out.println(Modifier.toString(f.getModifiers()));
            System.out.println(f.getType().getSimpleName());// 获取属性的类型
            System.out.println(f.getName());// 获取属性的名字
        }
    }
}

//通过反射机制，反编译一个类的属性Field（了解一下）
class ReflectTest06{
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        StringBuilder s = new StringBuilder();

        Class studentClass = Class.forName("javase.reflectBean.Student");
        s.append(Modifier.toString(studentClass.getModifiers()) + " class " + studentClass.getSimpleName() + " {\n");// Class类的getName方法
        //获取所有的属性
        Field[] fields = studentClass.getDeclaredFields();
        for (Field f : fields){
            s.append("\t");
            // 获取属性的修饰符列表,返回的修饰符是一个数字，每个数字是修饰符的代号
            // 用Modifier类的toString转换成字符串
            s.append(Modifier.toString(f.getModifiers()));
            if (f.getModifiers() != 0) s.append(" ");
            s.append(f.getType().getSimpleName());// 获取属性的类型
            s.append(" ");
            s.append(f.getName());// 获取属性的名字
            s.append(";\n");
        }
        s.append("}");
        System.out.println(s);
    }
}

/*
必须掌握：
    怎么通过反射机制访问一个java对象的属性？
        给属性赋值set
        获取属性的值get
 */
class ReflectTest07{
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //不使用反射机制给属性赋值
        Student student = new Student();
        /**给属性赋值三要素：给s对象的no属性赋值1111
         * 要素1：对象s
         * 要素2：no属性
         * 要素3：1111
         */
        student.no = 1111;
        /**读属性值两个要素：获取s对象的no属性的值。
         * 要素1：对象s
         * 要素2：no属性
         */
        System.out.println(student.no);

        //使用反射机制给属性赋值
        Class studentClass = Class.forName("javase.reflectBean.Student");
        Object obj = studentClass.newInstance();// obj就是Student对象。（底层调用无参数构造方法）

        // 获取no属性（根据属性的名称来获取Field）
        Field noField = studentClass.getDeclaredField("no");
        // 给obj对象(Student对象)的no属性赋值
        /*
            虽然使用了反射机制，但是三要素还是缺一不可：
                要素1：obj对象
                要素2：no属性
                要素3：22222值
            注意：反射机制让代码复杂了，但是为了一个“灵活”，这也是值得的。
         */
        noField.set(obj, 22222);

        // 读取属性的值
        // 两个要素：获取obj对象的no属性的值。
        System.out.println(noField.get(obj));


        // 可以访问私有的属性吗？
        Field nameField = studentClass.getDeclaredField("name");
        // 打破封装（反射机制的缺点：打破封装，可能会给不法分子留下机会！！！）
        // 这样设置完之后，在外部也是可以访问private的。
        nameField.setAccessible(true);
        // 给name属性赋值
        nameField.set(obj, "xiaowu");
        // 获取name属性的值
        System.out.println(nameField.get(obj));
    }
}

/*
作为了解内容（不需要掌握）：
    反射Method
 */
class ReflectTest08{
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Class userServiceClass = Class.forName("javase.reflectBean.UserService");
        // 获取所有的Method（包括私有的！）
        Method[] methods = userServiceClass.getDeclaredMethods();
        for (Method m : methods){
            // 获取修饰符列表
            System.out.println(Modifier.toString(m.getModifiers()));
            // 获取方法的返回值类型
            System.out.println(m.getReturnType().getSimpleName());
            // 获取方法名
            System.out.println(m.getName());
            // 方法的修饰符列表（一个方法的参数可能会有多个。）
            Class[] parameterTypes = m.getParameterTypes();
            for (Class pts : parameterTypes){
                System.out.println(pts.getSimpleName());
            }
            System.out.println("------------------------");
        }
    }
}

/*
了解一下，不需要掌握（反编译一个类的方法。）
 */
class ReflectTest09{
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        StringBuilder s = new StringBuilder();

        Class userServiceClass = Class.forName("java.lang.String");

        s.append(Modifier.toString(userServiceClass.getModifiers()));
        s.append(" class ");
        s.append(userServiceClass.getSimpleName());
        s.append(" {\n");

        // 获取所有的Method（包括私有的！）
        Method[] methods = userServiceClass.getDeclaredMethods();
        for (Method m : methods){
            s.append("\t");
            // 获取修饰符列表
            s.append(Modifier.toString(m.getModifiers()));
            s.append(" ");
            // 获取方法的返回值类型
            s.append(m.getReturnType().getSimpleName());
            s.append(" ");
            // 获取方法名
            s.append(m.getName());
            s.append("(");
            // 方法的修饰符列表（一个方法的参数可能会有多个。）
            Class[] parameterTypes = m.getParameterTypes();
            for (int i = 0; i < parameterTypes.length; i++){
                s.append(parameterTypes[i].getSimpleName());
                if (i != parameterTypes.length - 1) s.append(", ");
            }
            s.append(") {}\n");
        }
        s.append("}");
        System.out.println(s);
    }
}

/*
重点：必须掌握，通过反射机制怎么调用一个对象的方法？
    五颗星*****

    反射机制，让代码很具有通用性，可变化的内容都是写到配置文件当中，
    将来修改配置文件之后，创建的对象不一样了，调用的方法也不同了，
    但是java代码不需要做任何改动。这就是反射机制的魅力。
 */
class ReflectTest10{
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 不使用反射机制，怎么调用方法
        // 创建对象
        UserService userService = new UserService();
        // 调用方法
        /*
            要素分析：
                要素1：对象userService
                要素2：login方法名
                要素3：实参列表
                要素4：返回值
         */
        System.out.println(userService.login("admin", "123") ? "登入成功！" : "登入失败！");

        //使用反射机制调用方法
        Class userServiceClass = Class.forName("javase.reflectBean.UserService");
        // 创建对象
        Object obj = userServiceClass.newInstance();
        // 获取Method
        Method loginMethod = userServiceClass.getDeclaredMethod("login", String.class, String.class);
//        Method loginMethod = userServiceClass.getDeclaredMethod("login");//注：没有形参就不传
        // 调用方法
        // 调用方法有几个要素？ 也需要4要素。
        // 反射机制中最最最最最重要的一个方法，必须记住。
        /*
            四要素：
            loginMethod方法
            obj对象
            "admin","123" 实参
            retValue 返回值
         */
        Object resValues = loginMethod.invoke(obj, "admin", "123");//注：方法返回值是void 结果是null
        System.out.println(resValues);
    }
}

/*
反编译一个类的Constructor构造方法。
 */
class ReflectTest11{
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        StringBuilder s = new StringBuilder();

        Class vipClass = Class.forName("javase.reflectBean.Vip");

        //public class UserService {
        s.append(Modifier.toString(vipClass.getModifiers()));
        s.append(" class ");
        s.append(vipClass.getSimpleName());
        s.append("{\n");

        Constructor[] constructors = vipClass.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor c : constructors){
            //public Vip(int no, String name, String birth, boolean sex) {
            s.append("\t");
            s.append(Modifier.toString(c.getModifiers()));
            s.append(" ");
//            s.append(c.getName());//包名+类名
            s.append(vipClass.getSimpleName());//类名
            s.append("(");
            Class[] parameterTypes = c.getParameterTypes();
            for (int i = 0; i < parameterTypes.length; i++){
                s.append(parameterTypes[i].getSimpleName());
                if (i != parameterTypes.length - 1 ) s.append(", ");
            }
            s.append("){}\n");
        }

        s.append("}");
        System.out.println(s);
    }
}

/*
比上一个例子(ReflectTest11)重要一些！！！

通过反射机制调用构造方法实例化java对象。（这个不是重点）
 */
class ReflectTest12{
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //不适用反射创建对象
        Vip vip1 = new Vip();
        Vip vip2 = new Vip(123, "zhangsan", "2001-10-19", false);

        //使用反射机制创建对象（以前）
        Class vipClass = Class.forName("javase.reflectBean.Vip");
        // 调用无参数构造方法
        Object obj1 = vipClass.newInstance();//Class类的newInstance方法
        System.out.println(obj1);

        //使用反射机制创建对象（现在）
        // 调用有参数的构造方法怎么办？
        // 第一步：先获取到这个有参数的构造方法
        Constructor c1 = vipClass.getDeclaredConstructor(int.class, String.class, String.class, boolean.class);
        // 第二步：调用构造方法new对象
        Object obj2 = c1.newInstance(321, "lsi", "1999-10-11", true);//Constructor类的newInstance方法
        System.out.println(obj2);

        // 获取无参数构造方法
        Constructor c2 = vipClass.getDeclaredConstructor();
        Object obj3 = c2.newInstance();
        System.out.println(obj3);
    }
}

/*
重点：给你一个类，怎么获取这个类的父类，已经实现了哪些接口？
 */
class ReflectTest13{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        // String举例
        Class vipClass = Class.forName("java.lang.String");
        // 获取String的父类
        Class superclass = vipClass.getSuperclass();
        // 获取String类实现的所有接口（一个类可以实现多个接口。）
        Class[] interfaces = vipClass.getInterfaces();
        System.out.println(superclass.getName());
        for (Class i : interfaces) {
            System.out.println(i.getName());
        }
    }
}

参考：https://blog.csdn.net/qq_44715943/article/details/120587716

6.nenstance的使用

class.newInstance() 的作用就是调用这个类的无参构造函数，这个比较好理解。不过，我们有时候在写漏洞利用方法的时候，会发现使用 newInstance 总是不成功，这时候原因可能是：

你使用的类没有无参构造函数
你使用的类构造函数是私有的最最最常见的情况就是 java.lang.Runtime ，这个类在我们构造命令执行Payload的时候很常见，但我们不能直接这样来执行命令：

1 2	Class clazz = Class.forName("java.lang.Runtime"); clazz.getMethod("exec", String.class).invoke(clazz.newInstance(), "id");

报错

原因是 Runtime 类的构造方法是私有的。有同学就比较好奇，为什么会有类的构造方法是私有的，难道他不想让用户使用这个类吗？这其实涉及到很常见的设计模式：“单例模式”。（有时候工厂模式也会写成类似）比如，对于Web应用来说，数据库连接只需要建立一次，而不是每次用到数据库的时候再新建立一个连接，此时作为开发者你就可以将数据库连接使用的类的构造函数设置为私有，然后编写一个静态方法来获取：

public class TrainDB {
private static TrainDB instance = new TrainDB();
public static TrainDB getInstance() {
return instance;
}
private TrainDB() {
// 建立连接的代码...
}
}

这样，只有类初始化的时候会执行一次构造函数，后面只能通过 getInstance 获取这个对象，避免建立多个数据库连接。回到正题，Runtime类就是单例模式，我们只能通过 Runtime.getRuntime() 来获取到 Runtime 对象。我们将上述Payload进行修改即可正常执行命令了：

Class clazz = Class.forName("java.lang.Runtime");
clazz.getMethod("exec",
String.class).invoke(clazz.getMethod("getRuntime").invoke(clazz),
"calc.exe");

这里用到了 getMethod 和 invoke 方法。 getMethod 的作用是通过反射获取一个类的某个特定的公有方法。而学过Java的同学应该清楚，Java中支持类的重载，我们不能仅通过函数名来确定一个函数。所以，在调用 getMethod 的时候，我们需要传给他你需要获取的函数的参数类型列表。比如这里的 Runtime.exec 方法有6个重载：

我们使用最简单的，也就是第一个，它只有一个参数，类型是String，所以我们使用 getMethod(“exec”, String.class) 来获取 Runtime.exec 方法。 invoke 的作用是执行方法，它的第一个参数是：如果这个方法是一个普通方法，那么第一个参数是类对象如果这个方法是一个静态方法，那么第一个参数是类这也比较好理解了，我们正常执行方法是 [1].method([2], [3], [4]…) ，其实在反射里就是 method.invoke([1], [2], [3], [4]…) 。所以我们将上述命令执行的Payload分解一下就是：

Class clazz = Class.forName("java.lang.Runtime");
Method execMethod = clazz.getMethod("exec", String.class);
Method getRuntimeMethod = clazz.getMethod("getRuntime");
Object runtime = getRuntimeMethod.invoke(clazz);
execMethod.invoke(runtime, "calc.exe");

7.反射的进阶

如果一个类没有无参构造方法，也没有类似单例模式里的静态方法，我们怎样通过反射实例化该类呢？如果一个方法或构造方法是私有方法，我们是否能执行它呢？

第一个问题，我们需要用到一个新的反射方法 getConstructor 。和 getMethod 类似， getConstructor 接收的参数是构造函数列表类型，因为构造函数也支持重载，所以必须用参数列表类型才能唯一确定一个构造函数。获取到构造函数后，我们使用 newInstance 来执行。比如，我们常用的另一种执行命令的方式ProcessBuilder，我们使用反射来获取其构造函数，然后调用 start() 来执行命令：

1 2	Class clazz = Class.forName("java.lang.ProcessBuilder"); ((ProcessBuilder)clazz.getConstructor(List.class).newInstance(Arrays.asList("calc.exe"))).start();

ProcessBuilder有两个构造函数：

public ProcessBuilder(List command)

public ProcessBuilder(String… command)

我上面用到了第一个形式的构造函数，所以我在 getConstructor 的时候传入的是 List.class 。但是，我们看到，前面这个Payload用到了Java里的强制类型转换，有时候我们利用漏洞的时候（在表达式上下文中）是没有这种语法的。所以，我们仍需利用反射来完成这一步。

1
2
3

Class clazz = Class.forName("java.lang.ProcessBuilder");
clazz.getMethod("start").invoke(clazz.getConstructor(List.class).newInstance(
Arrays.asList("calc.exe")));

通过 getMethod(“start”) 获取到start方法，然后 invoke 执行， invoke 的第一个参数就是 ProcessBuilder Object了。那么，如果我们要使用 public ProcessBuilder(String… command) 这个构造函数，需要怎样用反射执行呢？这又涉及到Java里的可变长参数（varargs）了。正如其他语言一样，Java也支持可变长参数，就是当你定义函数的时候不确定参数数量的时候，可以使用 … 这样的语法来表示“这个函数的参数个数是可变的”。对于可变长参数，Java其实在编译的时候会编译成一个数组，也就是说，如下这两种写法在底层是等价的（也就不能重载）：

1
2
3

public void hello(String[] names) {}
public void hello(String...names) {}

也由此，如果我们有一个数组，想传给hello函数，只需直接传即可：

1
2
3

String[] names = {"hello", "world"};
hello(names);

那么对于反射来说，如果要获取的目标函数里包含可变长参数，其实我们认为它是数组就行了。所以，我们将字符串数组的类 String[].class 传给 getConstructor ，获取 ProcessBuilder 的第二种构造函数：

1 2	Class clazz = Class.forName("java.lang.ProcessBuilder"); clazz.getConstructor(String[].class)

在调用 newInstance 的时候，因为这个函数本身接收的是一个可变长参数，我们传给 ProcessBuilder 的也是一个可变长参数，二者叠加为一个二维数组，所以整个Payload如下：

Class clazz = Class.forName("java.lang.ProcessBuilder");
((ProcessBuilder)clazz.getConstructor(String[].class).newInstance(new
String[][]{{"calc.exe"}})).start();

再说到今天第二个问题，如果一个方法或构造方法是私有方法，我们是否能执行它呢？

这就涉及到 getDeclared 系列的反射了，与普通的 getMethod 、 getConstructor 区别是：

getMethod 系列方法获取的是当前类中所有公共方法，包括从父类继承的方法

getDeclaredMethod 系列方法获取的是当前类中“声明”的方法，是实在写在这个类里的，包括私有的方法，但从父类里继承来的就不包含了

getDeclaredMethod 的具体用法和 getMethod 类似， getDeclaredConstructor 的具体用法和 getConstructor 类似，我就不再赘述。举个例子，前文我们说过Runtime这个类的构造函数是私有的，我们需要用 Runtime.getRuntime() 来获取对象。其实现在我们也可以直接用 getDeclaredConstructor 来获取这个私有的构造方法来实例化对象，进而执行命令：

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

可见，这里使用了一个方法 setAccessible ，这个是必须的。我们在获取到一个私有方法后，必须用 setAccessible 修改它的作用域，否则仍然不能调用。