什么是Java反射？
Java 反射机制是 Java 自诞生以来就具备的能力，用于在 Java 程序运行过程中动态的获取类的信息，调用类中的方法。
Java 反射的使用场景
获取类的信息：如 Spring 中通过读取类的注解信息注册 Bean 对象。
调用类的方法：Spring 可以读取 XML 的配置信息，选择恰当的构造器，通过反射实例化 Bean 对象。
Java 反射机制提供了哪些 API ?
Java 虚拟机将字节码加载到内存中，并且抽象出了一些 Java 类。当程序运行时，可以通过这些类获取字节码中类的元信息。
Java反射的包名为java.lang.reflect，主要的 UML 类图如下。
反射相关的类主要如下：
Class：表示Java类。
Field：表示Java类中的成员变量。
Method：表示Java类中的成员方法。
Constructor：表示Java类的构造方法。
其他类如下：
Array：表示数组。
AnnotatedElement：JDK 1.5 新增，泛型相关，表示可以被注解标注的元素，如类、成员变量、
方法等。
Member：表示 Java 类中的成员，如成员变量，成员方法，构造方法。
AccessibleObject：JDK 1.2 新增，Field、Method、Constructor的父接口，提供对反射对象抑制默认的 Java 访问控制检查的能力。
GenericDeclaration：JDK 1.5 新增，泛型相关，表示可以定义类型变量的元素。
Type：JDK 1.5 新增，表示 Java 中的某一种类型。
Parameter：JDK 1.8 新增，表示成员方法或构造方法中的某一个参数。
AnnotatedType：JDK 1.8 新增，表示可以被注解标注的类型。
Executable：JDK 8 新增，Method 和 Constructor 的父接口。
TypeVariable：JDK 1.5 新增，泛型相关，类型变量，如List 中的 T。
GenericArrayType：JDK 1.5 新增，泛型相关，泛型数组类型，如 T[] 。
ParameterizedType：JDK 1.5 新增，泛型相关，参数化类型，如 Class 。
WildcardType：JDK 1.5 新增，泛型相关，通配符类型，如 Class 中的 ? extend Number。
Class 类
Class 类表示 Java 中的某一个类，不包含类的泛型信息。
获取方式主要有三种，如下：
java.lang.Class#forName(java.lang.String)：如 Class cls = Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver")。
java.lang.Object#getClass：如 Class cls = "hello,java".getClass()。
Type.class：如 Class cls = String.class。
Class 类中常用的方法如下：
类定义相关方法
类成员相关方法
类成员包括内部类、构造方法(Constructor)、成员变量(Field)和成员方法(Method)。
下表中的 XXX 可以表示 Field、Constructor 或者 Method。
其他方法
Field 类
Field 通过 Class 的 getDeclaredField(…)、getDeclaredFields()、getField(…) 或者 getFields() 方法获取，主要提供了设置和获取成员变量值的方法。
具体如下，其中XXX可以表示 Boolean、Byte、Char、Short、Int、Long、Float、Double。
Constructor 类
Constructor 表示构造方法，主要提供了实例化 Java 对象的方法，具体如下。
Method 类
Method 表示 Java 中的方法，经常用来调用方法，主要的方法如下。
反射使用示例
示例1，打印给定类的结构
代码如下：
package com.zzuhkp; import java.lang.annotation.Annotation; import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.Field; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Modifier; import java.lang.reflect.Type; import java.util.Arrays; import java.util.stream.Collectors; import javax.validation.constraints.NotBlank; import javax.validation.constraints.NotNull; /** * @author zzuhkp * @date 2020-08-05 9:48 * @since 1.0 */ public class ReflectTest { @NotBlank(message = "名称不能为空") private String name; public static void main(String[] args) { printClass(ReflectTest.class); } @Deprecated public static void printClass(@NotNull Class<?> cls) { StringBuilder sb = new StringBuilder(); // 获取包信息 Package aPackage = cls.getPackage(); if (aPackage != null) { sb.append("package ").append(aPackage.getName()).append(";\n\n"); } // 获取类修饰符信息 String modifier = Modifier.toString(cls.getModifiers()); if (modifier.length() > 0) { sb.append(modifier).append(" "); } // 获取类名 sb.append("class ").append(cls.getSimpleName()).append(" "); // 获取父类 Type superclass = cls.getGenericSuperclass(); if (superclass != Object.class) { sb.append("extend ").append(superclass.getTypeName()).append(" "); } // 获取接口 Type[] interfaces = cls.getGenericInterfaces(); if (interfaces.length > 0) { String interfaceStr = Arrays.stream(interfaces).map(Type::getTypeName).collect(Collectors.joining(",")); sb.append("implements ").append(interfaceStr).append(" "); } sb.append("{\n\n"); // 获取成员变量 Field[] fields = cls.getDeclaredFields(); for (Field field : fields) { //获取成员变量的注解 for (Annotation annotation : field.getAnnotations()) { sb.append(" ").append(annotation).append("\n"); } // 获取成员变量修饰符 String fieldModifier = Modifier.toString(field.getModifiers()); // 获取成员变量类型名称 String fieldTypeName = field.getGenericType().getTypeName(); // 获取成员变量名称 String fieldName = field.getName(); sb.append(" ").append(fieldModifier).append(" ").append(fieldTypeName) .append(" ").append(fieldName).append(";\n"); } sb.append("\n"); Constructor<?>[] constructors = cls.getDeclaredConstructors(); for (Constructor<?> constructor : constructors) { for (Annotation annotation : constructor.getAnnotations()) { sb.append(" ").append(annotation).append("\n"); } sb.append(" "); // 获取构造方法修饰符 int constructorModifiers = constructor.getModifiers(); String methodModifier = Modifier.toString(constructorModifiers); if (methodModifier.length() > 0) { sb.append(methodModifier).append(" "); } // 获取构造方法名称 String constructorName = constructor.getName(); sb.append(constructorName).append("("); // 获取方法参数 String parameters = Arrays.stream(constructor.getParameters()) .map(parameter -> { // 获取方法参数注解 String str = Arrays.stream(parameter.getAnnotations()).map(Annotation::toString) .collect(Collectors.joining(" ")); if (str.length() > 0) { str = str + " "; } // 获取方法参数类型及名称 str = str + parameter.getParameterizedType().getTypeName() + " " + parameter.getName(); return str; }) .collect(Collectors.joining(",")); sb.append(parameters); sb.append(")"); if (!Modifier.isNative(constructorModifiers)) { sb.append("{\n").append(" ..\n").append(" }"); } else { sb.append(";"); } sb.append("\n"); } // 获取成员方法 Method[] methods = cls.getDeclaredMethods(); for (Method method : methods) { for (Annotation annotation : method.getAnnotations()) { sb.append(" ").append(annotation).append("\n"); } sb.append(" "); // 获取成员方法修饰符 int methodModifiers = method.getModifiers(); String methodModifier = Modifier.toString(methodModifiers); if (methodModifier.length() > 0) { sb.append(methodModifier).append(" "); } // 获取成员方法返回值类型 String returnType = method.getGenericReturnType().getTypeName(); sb.append(returnType).append(" "); // 获取成员方法名称 String methodName = method.getName(); sb.append(methodName).append("("); // 获取方法参数 String parameters = Arrays.stream(method.getParameters()) .map(parameter -> { // 获取方法参数注解 String str = Arrays.stream(parameter.getAnnotations()).map(Annotation::toString) .collect(Collectors.joining(" ")); if (str.length() > 0) { str = str + " "; } // 获取方法参数类型及名称 str = str + parameter.getParameterizedType().getTypeName() + " " + parameter.getName(); return str; }) .collect(Collectors.joining(",")); sb.append(parameters); sb.append(")"); if (!Modifier.isNative(methodModifiers)) { sb.append("{\n").append(" ..\n").append(" }"); } else { sb.append(";"); } sb.append("\n"); } sb.append("}"); System.out.println(sb); } }
执行结果如下：
package com.zzuhkp; public class ReflectTest { @javax.validation.constraints.NotBlank(message=名称不能为空, groups=[], payload=[]) private java.lang.String name; public com.zzuhkp.ReflectTest(){ .. } public static void main(java.lang.String[] args){ .. } private static java.lang.String lambda$printClass$1(java.lang.reflect.Parameter parameter){ .. } @java.lang.Deprecated() public static void printClass(@javax.validation.constraints.NotNull(message={javax.validation.constraints.NotNull.message}, groups=[], payload=[]) java.lang.Class<?> cls){ .. } private static java.lang.String lambda$printClass$0(java.lang.reflect.Parameter parameter){ .. } }
示例2，通过反射调用方法
代码如下：
public class ReflectTest { static class Test { private void sayHello() { System.out.println("你好,Java"); } } public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException { Test test = new Test(); Method method = Test.class.getDeclaredMethod("sayHello"); method.setAccessible(true); method.invoke(test); } }
执行结果如下：
你好,Java
可以看到，私有的方法也可以通过反射进行调用。
