根据实例详解Java中的反射机制

概念：
JAVA反射机制是在运行状态中，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一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
作用：
Java反射机制主要提供了以下功能： 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；在运行时调用任意一个对象的方法；生成动态代理。

可以说Java的反射机制是Java中所有框架的基础，要对SSH等框架有一个深刻的理解，必须熟悉掌握Java的反射机制。

下面我们通过具体例子来了解一下Java反射机制的原理及使用

1， 通过对象获取对象所属的包名和类名

在demo2包中定义一个类：

package demo2;
public class ReflectDemo2 {
	
}

获取包名加类名：

public class ReflectDemo1 {
	public static void main(String[] args) {
		ReflectDemo2 rd=new ReflectDemo2();
		System.out.println(rd.getClass().getName());
	}
}

运行结果：demo2.ReflectDemo2

2，获得Class对象的三种方法：

public class ReflectDemo1 {
	public static void main(String[] args) {
		Class<?> c1 = null;
		Class<?> c2 = null;
		Class<?> c3 = null;
		try {
			c1 = Class.forName("demo2.ReflectDemo2");
		} catch (ClassNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("c1："+c1.getName());
		
		c2 = new ReflectDemo2().getClass();
		System.out.println("c2："+c2.getName());
		
		c3 = ReflectDemo2.class;
		System.out.println("c3："+c3.getName());
	}
}

运行结果：

c1：demo2.ReflectDemo2
c2：demo2.ReflectDemo2
c3：demo2.ReflectDemo2

我们可以看到，运行的结果都是一样的，c1通过类Class的静态方法forName()；c2通过实例变量的getClass()方法；c3直接通过对象类的.class文件获得，使用比较普遍的是通过Class的静态方法forName()获取对象。

3， 通过反射机制实例化类的对象
首先创建对象类：

public class User {
	private String username;
	private String password;
	public String getUsername() {
		return username;
	}
	public void setUsername(String username) {
		this.username = username;
	}
	public String getPassword() {
		return password;
	}
	public void setPassword(String password) {
		this.password = password;
	}
	public User(String username, String password) {
		super();
		this.username = username;
		this.password = password;
	}
	public User() {
		super();
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "User [username=" + username + ", password=" + password + "]";
	}
	
}

一，使用set方法为实例化对象赋值：

public class ReflectDemo1 {
	public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
		Class<?> c1 = Class.forName("demo2.User");
		try {
			User user = (User)c1.newInstance();
			user.setUsername("张三");
			user.setPassword("zhangsan");
			System.out.println(user);
		} catch (InstantiationException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IllegalAccessException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
	}
}

运行结果：
User [username=张三, password=zhangsan]

二，使用构造函数方法为实例化对象赋值：

public class ReflectDemo1 {
	public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
		Class<?> c1 = Class.forName("demo2.User");
		//取得全部的构造函数
        Constructor<?> cons[] = c1.getConstructors();
        try {
			User user = (User)cons[0].newInstance("李四","123");
			System.out.println(user);
		} catch (IllegalArgumentException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (InstantiationException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IllegalAccessException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (InvocationTargetException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

运行结果：
User [username=李四, password=123]

4， 获取类的全部属性信息：

public class ReflectDemo2{
	public static void main(String[] args) {
		try {
			Class<?> c1 = Class.forName("demo2.User");
			Field[] field = c1.getDeclaredFields();
			for (int i = 0; i < field.length; i++) {
				int p = field[i].getModifiers();//获取属性的作用域
				String p1 = Modifier.toString(p);
				Class<?> type = field[i].getType();//获取属性的类型
				System.out.println("属性名："+field[i].getName()+"作用域是："+p1+"类型是:"+type.getName());
			}
		} catch (ClassNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
	}	
}

运行结果：
属性名：serialVersionUID作用域是：private static final类型是:long
属性名：username作用域是：private类型是:java.lang.String
属性名：password作用域是：private类型是:java.lang.String

5.获取某个类的全部方法：

public class ReflectDemo2{
	public static void main(String[] args) {
			Class<?> c1;
			try {
				c1 = Class.forName("demo2.User");
				Method method[] = c1.getMethods();
		        for (int i = 0; i < method.length; ++i) {
		            System.out.print(method[i].getName() + " ");
		        }
			} catch (ClassNotFoundException e) {
				e.printStackTrace();
			}
	}	
}

运行结果：
toString getUsername setUsername getPassword setPassword wait wait wait hashCode getClass equals notify notifyAll

6， 通过反射机制调用某个类的方法

首先定义要调用的类：

public class User implements Serializable{
	private static final long serialVersionUID = 7331750553985640492L;
	private String username;
	private String password;
	public String getUsername() {
		return username;
	}
	public void setUsername(String username) {
		this.username = username;
	}
	public String getPassword() {
		return password;
	}
	public void setPassword(String password) {
		this.password = password;
	}
	public User(String username, String password) {
		super();
		this.username = username;
		this.password = password;
	}
	public User(String username) {
		this.username = username;
	}
	public User() {
		super();
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "User [username=" + username + ", password=" + password + "]";
	}
	public void test1(){
		System.out.println("无参方法");
	}
	public void test2(String name){
		System.out.println("带参数的方法，名字为："+name);
	}
}

通过反射机制调用User类中的方法：

public class ReflectDemo2{
	public static void main(String[] args) throws Exception {
			Class<?> c1 = Class.forName("demo2.User");
			//调用User类中的无参方法
			Method method = c1.getMethod("test1");
			method.invoke(c1.newInstance());
			//调用User类中的带参数的方法
			method = c1.getMethod("test2",String.class);
			method.invoke(c1.newInstance(),"阿木侠");
	}	
}

运行结果：
无参方法
带参数的方法，名字为：阿木侠

7，操作某个类的属性，对某个类的变量动态赋值：

public class ReflectDemo2{
	public static void main(String[] args) throws Exception {
			Class<?> c1 = Class.forName("demo2.User");
			Object obj = c1.newInstance();
			Field field = c1.getDeclaredField("username");
	        field.setAccessible(true);
	        field.set(obj, "这里对User类中的username进行赋值啦");
	        System.out.println(field.get(obj));
	}	
}

运行结果：
这里对User类中的username进行赋值啦

8， 通过Java的反射机制取得数组的信息，修改数组的信息

public class Test {
	 public static void main(String[] args) throws Exception {
	        int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	        Class<?> demo = arr.getClass().getComponentType();
	        System.out.println("数组类型： " + demo.getName());
	        System.out.println("数组长度  " + Array.getLength(arr));
	        System.out.println("数组的第一个元素: " + Array.get(arr, 0));
	        Array.set(arr, 0, 6);
	        System.out.println("修改之后数组第一个元素为： " + Array.get(arr, 0));
	    }
}

运行结果：
数组类型： int
数组长度  5
数组的第一个元素: 1
修改之后数组第一个元素为： 6

9， 工厂模式中Java反射机制的应用
在不使用反射机制的普通工厂类中，我们每次添加子类时都要对工厂类进行修改，很不方便，而利用反射机制实现工厂模式，可以在不修改工厂类的情况下添加任意多个子类，例如：
定义People接口：

public interface People {
	public abstract void read();
}

用学生和工人实现这个接口：

public class Worker implements People{

	public void read() {
		System.out.println("工人爱读书");
	}
}

public class Student implements People {

	public void read() {
		System.out.println("学生爱读书");
	}

}

定义工厂类：

public class FactoryDemo {
	public static People getInstance(String name) throws Exception{
		People p;
		p = (People)Class.forName(name).newInstance();
		return p;
		
	}
}

测试这个工厂类是否能实现：

public class ReflectDemo2{
	public static void main(String[] args) throws Exception {
			People student = FactoryDemo.getInstance("demo2.Student");
			if(student!=null){
				student.read();
			}
			People worker = FactoryDemo.getInstance("demo2.Worker");
			if(worker!=null){
				worker.read();
			}
	}	
}

运行结果：
学生爱读书
工人爱读书