反射

Reflection（反射）是被视为动态语言的关键，反射机制 允许程序在执行期借助于Reflection API取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性及方法。

Java反射机制提供的功能

• 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成员变量和方法
• 生成动态代理
• ……

Java反射相关的主要API

• java.lang.Class：代表一个类
• java.lang.reflect.Method：代表类的方法
• java.lang.reflect.Field：代表类的成员变量
• java.lang.reflect.Constructor：代表类的构造方法
• …

java.lang.Class类

在Object类中定义了public final Class getClass()，此方法将被所有子类继承（要注意Object是所有类的父类）。
该方法返回值的类型是一个Class类，此类是Java反射的源头。
实际上所谓反射从程序的运行结果来看也很好理解：通过对象反射求出类的名称。

Class类的核心要点

反射后可以得到某个类的以下信息：属性、方法、构造器、实现的接口

对于每个类而言，JRE 都为其保留一个不变的 Class 类型的对象。
下面的内容要记住：

• 一个 Class 对象包含了特定某个类的有关信息
• Class本身也是一个类
• Class 对象只能由系统建立对象
• 一个类在 JVM 中只会有一个Class实例
• 一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件
• 每个类的实例都会记得自己是由哪个 Class 实例所生成
• 通过Class可以完整地得到一个类中的完整结构
• ……

Class类的重要API

|方法名 |功能说明|
|--|--|
|static Class forName(String name) |返回指定类名 name 的 Class 对象 |
|Object newInstance() |调用缺省构造函数，返回该Class对象的一个实例 |
|String getName() |返回此Class对象所表示的实体（类、接口、数组类、基 本类型或void）名称 |
|Class getSuperClass() |返回当前Class对象的父类的Class对象 |
|Class[] getInterfaces() |获取当前Class对象的接口 |
|ClassLoader getClassLoader() |返回该类的类加载器 |
|Class getSuperclass() |返回表示此Class所表示的实体的超类的Class |
|Constructor[] getConstructors() |返回一个包含某些Constructor对象的数组 |
|Field[] getDeclaredFields() |返回Field对象的一个数组 |
|Method getMethod(String name,Class … paramTypes) |返回一个Method对象，此对象的形参类型为paramType|

实例

String str = "Person";
Class clazz = Class.forName(str);
Object obj = clazz.newInstance();
Field field = clazz.getField("name");
field.set(obj, "Peter");
Object obj2 = field.get(obj);
System. out.println (obj2);

实例化Class类对象(四种方法)

方法一：
前提：若已知具体的类，通过类的class属性获取，该方法最为安全可靠，程序性能最高
实例：

Class clazz = String.class; 

方法二：
前提：已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象
实例：

Class clazz = "hhh".getClass();

方法三：
前提：已知一个类的全类名，且该类在类路径下，可通过Class类的静态方法forName()获取，可能抛出 ClassNotFoundException
实例：

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

方法四：
实例：

ClassLoader cl = this.getClass().getClassLoader();
Class clazz = cl.loadClass("java.lang.String"); 

创建类对象并获取类的完整结构

获取Class对象后创建类的对象

可以调用Class对象的newInstance()方法就可以啦，但也有以下要求：

• 类必须有一个无参数的构造器
• 类的构造器的访问权限需要足够

而有的类不具有无参数构造器，但只要在操作的时候明确的调用类中的构造方法，并将参数传递进去之后，也可以实例化操作。
步骤如下：

1. 通过Class类的 getDeclaredConstructor(Class … parameterTypes) 取得本类的指定形参类型的构造器
2. 向构造器的形参中传递一个对象数组进去，里面包含了构造器中所需的 各个参数
3. Constructor类存在一个方法：public T newInstance(Object .. initargs)，向Constructor对象准确传参后调用它，创建对应类的对象，并初始化类属性

实例：

//1.根据全类名获取对应的Class对象 
String name = "Person"; 
Class clazz = Class.forName(name); 
//2.调用指定参数结构的构造器，生成Constructor的实例 
Constructor constructor = clazz.getConstructor(String.class,Integer.class); 
//3.通过Constructor的实例创建对应类的对象，并初始化类属性 
Person person = (Person)constructor.newInstance("Peter", 100);
System.out.println(person);

通过反射调用类的完整结构

获取 Interface、Superclass、Constructor、Method、Field、Annotation、ParameterizedType、Package 相关！

获取实现的全部接口

• public Class<?>[] getInterfaces()：确定此对象所表示的类或接口实现的接口

获取所继承的父类

• public Class<? Super T> getSuperclass()：返回表示此 Class 所表示的实体（类、接口、基本类 型）的父类的 Class

获取全部的构造器

• public Constructor[] getConstructors()：返回此 Class 对象所表示的类的所有public构造方法
• public Constructor[] getDeclaredConstructors()：返回此 Class 对象表示的类声明的所有构造方法

Constructor类中：

• 取得修饰符：public int getModifiers();
• 取得方法名称：public String getName();
• 取得参数的类型：public Class<?>[] getParameterTypes();

获取全部的方法

• public Method[] getDeclaredMethods()：返回此Class对象所表示的类或接口的全部方法
• public Method[] getMethods()：返回此Class对象所表示的类或接口的public的方法

Method类中：

• public Class<?> getReturnType()：取得全部的返回值
• public Class<?>[] getParameterTypes()：取得全部的参数
• public int getModifiers()：取得修饰符
• public Class<?>[] getExceptionTypes()：取得异常信息

获取全部的属性

• public Field[] getFields()：返回此Class对象所表示的类或接口的public的Field
• public Field[] getDeclaredFields()：返回此Class对象所表示的类或接口的全部Field

Field方法中：

• public int getModifiers()：以整数形式返回此Field的修饰符
• public Class<?> getType()：得到Field的属性类型  public String getName() 返回Field的名称

获取Annotation相关

• get Annotation(Class annotationClass)
• getDeclaredAnnotations()

获取泛型相关

• 获取父类泛型类型：Type getGenericSuperclass()
• 泛型类型：ParameterizedType
• 获取实际的泛型类型参数数组：getActualTypeArguments()

获取类所在的包

• Package getPackage()

调用指定方法

通过反射，调用类中的方法，通过Method类完成。步骤：

1. 通过Class类的getMethod(String name,Class…parameterTypes)方法取 得一个Method对象，并设置此方法操作时所需要的参数类型。
2. 之后使用Object invoke(Object obj, Object[] args)进行调用，并向方法 中传递要设置的obj对象的参数信息。

对Object invoke(Object obj, Object … args)的说明：

• Object 对应原方法的返回值，若原方法无返回值，此时 返回null
• 若原方法若为静态方法，此时形参Object obj可为null
• 若原方法形参列表为空，则Object[] args为null
• 若原方法声明为private,则需要在调用此invoke()方法前， 显式调用方法对象的setAccessible(true)方法，将可访问private的方法

调用指定属性

在反射机制中，可以直接通过Field类操作类中的属性，通过Field类提供的set() 和get()方法就可以完成设置和取得属性内容的操作。

• public Field getField(String name)：返回此Class对象表示的类或接口的指定的 public的Field。
• public Field getDeclaredField(String name)：返回此Class对象表示的类或接口的 指定的Field。

在Field中：

• public Object get(Object obj)：取得指定对象obj上此Field的属性内容
• public void set(Object obj,Object value)：设置指定对象obj上此Field的属性内容

注：在类中属性都设置为private的前提下，在使用set()和get()方法时，首先要 使用Field类中的setAccessible(true)方法将需要操作的属性设置为可以被外部访 问。

• public void setAccessible(true)访问私有属性时，让这个属性可见

总结说明

• 在实际的操作中，取得类的信息的操作代码，并不会经常开发
• 一定要熟悉java.lang.reflect包的作用，反射机制
• 学会如何取得属性、方法、构造器的名称，修饰符等