JAVA中的反射-阿里云开发者社区

定义

Java的反射（reflection）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方法和属性，既然能拿到，那么我们就可以修改部分类型信息；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射（reflection）机制。

用途(了解)

1、在日常的第三方应用开发过程中，经常会遇到某个类的某个成员变量、方法或是属性是私有的或是只对系统应

用开放，这时候就可以利用Java的反射机制通过反射来获取所需的私有成员或是方法。

2、反射最重要的用途就是开发各种通用框架，比如在spring中，我们将所有的类Bean交给spring容器管理，无论

是XML配置Bean还是注解配置，当我们从容器中获取Bean来依赖注入时，容器会读取配置，而配置中给的就是类的信息，spring根据这些信息，需要创建那些Bean，spring就动态的创建这些类。

反射基本信息

Java程序中许多对象在运行时会出现两种类型：运行时类型(RTTI)和编译时类型，例如Person p = new Student()；这句代码中p在编译时类型为Person，运行时类型为Student。程序需要在运行时发现对象和类的真实信息。而通过使用反射程序就能判断出该对象和类属于哪些类。

反射相关的类(重要)

Class类(反射机制的起源 )

Class帮助文档代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口 .

Java文件(java文件也被称为源文件)被编译后，生成了.class文件(.class文件也被称为字节码文件,二进制文件)，JVM此时就要去解读.class文件 ,被编译后的Java文件.class也被JVM解析为一个Class对象，这个对象就是 java.lang.Class .这样当程序在运行时，每个java文件就最终变成了Class类对象的一个实例。我们通过Java的反射机制应用到这个实例，就可以去获得甚至去添加改变这个类的属性和动作，使得这个类成为一个动态的类

注意：例如一个Person类，其编译后会称为.class文件,其加载到jvm后会解析为一个Class对象，但是如果是多个关于Person类的实例对象，例如Person

p1 = new Person();Person p2 = new Person();，最后仍然是只有一个Class对象

Class类中的相关方法(方法的使用方法在后边的示例当中)

(重要)常用获得类相关的方法

(重要)常用获得类中属性相关的方法(以下方法返回值为Field相关)

(了解)获得类中注解相关的方法

(重要)获得类中构造器相关的方法（以下方法返回值为Constructor相关）

(重要)获得类中方法相关的方法(以下方法返回值为Method相关)

反射示例

获得Class对象的三种方式

在反射之前，我们需要做的第一步就是先拿到当前需要反射的类的Class对象，然后通过Class对象的核心方法，达到反射的目的，即：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方法和属性，既然能拿到那么，我们就可以修改部分类型信息。

第一种，使用 Class.forName("类的全路径名"); 静态方法。

前提：已明确类的全路径名

第二种，使用 .class 方法。

说明：仅适合在编译前就已经明确要操作的 Class

第三种，使用类对象的 getClass() 方法

代码示例

package fanshe;
class Student{
    //私有属性name
    private String name = "bit";
    //公有属性age
    public int age = 18;
    //不带参数的构造方法
    public Student(){
        System.out.println("Student()");
    }
    private Student(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("Student(String,name)");
    }
    private void eat(){
        System.out.println("i am eat");
    }
    public void sleep(){
        System.out.println("i am pig");
    }
    private void function(String str) {
        System.out.println(str);
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}
public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        /*1.
          通过 Class 对象的 forName() 静态方法来获取，用的最多，
          但可能抛出 ClassNotFoundException 异常
          使用forName的时候注意双引号内使用的是我们类的全路径，如果有包需要加包的路径，如果是直接在src包下的类就直接写类名即可
        */
        Class<?> c1 = Class.forName("fanshe.Student");
        /*
        2.直接通过 类名.class 的方式得到,该方法最为安全可靠，程序性能更高
        这说明任何一个类都有一个隐含的静态成员变量 class
        */
        Class<?> c2 = Student.class;
        /*
        3.通过getClass获取Class对象
         */
        Student s = new Student();
        Class<?> c3 = s.getClass();
        //一个类在 JVM 中只会有一个 Class 实例,即我们对上面获取的
        //输出结果为class fanshe.Student
        System.out.println(c1);
        //输出结果为class fanshe.Student
        System.out.println(c2);
        //输出结果为class fanshe.Student
        System.out.println(c3);
        c1,c2,c3进行 equals 比较，发现都是true
        System.out.println(c1.equals(c2));
        System.out.println(c1.equals(c3));
        System.out.println(c2.equals(c3));
    }
}

反射的使用

接下来我们开始使用反射，我们依旧反射上面的Student类，把反射的逻辑写到另外的类当中进行理解：

注意：所有和反射相关的包都在 import java.lang.reflect 包下面。

注意：我们的ReflectClassDemo类和我们的Student类都在同一个包下，在上面的代码中有写到

代码示例

package fanshe;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
/**
 * @author SongBiao
 * @Date 14:43
 */
public class ReflectClassDemo {
    /*
    注意Student类为写在同一个包下的具有默认权限的类，这里Student类的全路径为fanshe.Student
    */
    /*
    newInstance方法
    方法输出结果为：
    Student()
    Student{name='bit', age=18}
     */
    public static void reflectNewInstance() {
        try {
            //1.获取到Student类的Class对象，注意路径的问题
            Class<?> cl = Class.forName("fanshe.Student");
            //2.创建Student这个类的实例对象
            Student student = (Student) cl.newInstance();
            System.out.println(student);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    /*
    反射私有的构造方法 屏蔽内容为获得公有的构造方法
     */
    public static void reflectPrivateConstructor() {
        try {
            //1、
            Class<?> cl = Class.forName("fanshe.Student");
            /*
            //2、getConstructor获的是不带有参数的构造方法
            Constructor<?> constructor = cl.getConstructor();
            //此处为通过构造方法来构造对象
            Student student = (Student) constructor.newInstance();
            System.out.println(student);
            输出结果为：
            Student()
            Student{name='bit', age=18}
            */
            /*
              getConstructor 只能获取的是公有(public)的构造方法
              getDeclaredConstructor:可以获取到的的是所有类型(公有public或者私有private)的构造方法
              其实可以注意到的是当我们只想获取公有的就不加Declared，要想私有和公有都获取到的话就加上Declared
             */
            //例如在Student类中的有参构造方法是一个私有的构造方法，当我们想要获取其对象的时候只能使用getDeclaredConstructor方法，不能使用getConstructor方法
            Constructor<?> constructor =
                    cl.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
            //以后在反射私有的东西的时候，如果要进行修改：例如我们现在假如不加setAccessible(true);这句话的话，后面newInstance的时候会报错
            //原因是Student类中我们的有参构造方法是私有权限，所以要修改其参数值的时候需要权限语句
            constructor.setAccessible(true);
            //newInstance的时候就可以传入参数了，相当于修改了原来私有方法中的参数值
            Student student = (Student) constructor.newInstance("gaobo", 18);
            /*
            输出结果为:
            Student(String,name)
            Student{name='gaobo', age=18}
             */
            System.out.println(student);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public static void reflectPrivateConstructor1() {
        try {
            //1、
            Class<?> cl = Class.forName("fanshe.Student");
            //2、获取的是不带有参数的构造方法
            Constructor<?> constructor = cl.getConstructor();
            //输出结果为public fanshe.Student()
            System.out.println(constructor);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    /*
    反射私有属性：此时我们想在类外通过反射拿到Student类内部的私有属性name并对他进行修改该怎么办呢？
     */
    public static void reflectPrivateField() {
        try {
            //1、
            Class<?> cl = Class.forName("fanshe.Student");
            //此时我们想要修改另一个类中的私有属性name的话，就需要先使用getDeclaredField方法进行获取
            Field field = cl.getDeclaredField("name");
            //授予修改权限
            field.setAccessible(true);
            //获取Class对象
            Student student = (Student) cl.newInstance();
            //输出修改前的情况
            /*
            应该输出的结果为：
            Student()
            Student{name='bit', age=18}
             */
            System.out.println(student);
            //修改原有的私有属性name的值为gaobo
            field.set(student, "gaobo");
            //输出修改后的情况
            /*
            应该输出的结果为：
            Student()
            Student{name='gaobo', age=18}
             */
            System.out.println(student);
            //获取到修改后的属性值为gaobo
            System.out.println(field.get(student));
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    /*
     反射私有方法
     */
    public static void reflectPrivateMethod() {
        try {
            //1、
            Class<?> cl = Class.forName("fanshe.Student");
            //2、注意getDeclaredMethod中一个写的是方法名称，一个写的是方法参数类型.class
            //例如此时我们想要反射Student类中的私有方法function方法
            Method method = cl.getDeclaredMethod("function", String.class);
            //赋予修改权限
            method.setAccessible(true);
            //还是获取Student类的实例对象
            Student student = (Student) cl.newInstance();
            //使用invoke方法去为我们私有的function方法添加参数
            method.invoke(student, "我是参数！");
            /*
            最终reflectPrivateMethod方法的输出结果为：
            Student()
            我是参数！
             */
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
       /*
        reflectNewInstance();
        reflectPrivateConstructor();
        reflectPrivateField();
       */
        reflectPrivateMethod();
    }
}

反射优点和缺点

优点

1.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

2.增加程序的灵活性和扩展性，降低耦合性，提高自适应能力

3.反射已经运用在了很多流行框架如：Struts、Hibernate、Spring 等等。

缺点

1.使用反射会有效率问题。会导致程序效率降低。具体参考这里：点击此处进入链接

2.反射技术绕过了源代码的技术，因而会带来维护问题。反射代码比相应的直接代码更复杂。

重点总结

1.反射的意义

2.反射重要的几个类： Class类、Field类、 Method类、 Constructor类

3.学会合理利用反射，一定要在安全环境下使用。

JAVA中的反射

目录

定义

用途(了解)

反射基本信息