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反射

2021-02-06 分类于 Java学习 作者 yongkj ~9.26K 字
  1. 1. 什么叫java反射
  2. 2. 为什么要使用反射
  3. 3. 反射API
  4. 4. JAVA反射机制提供了什么功能
  5. 5. 使用反射的步骤
  6. 6. 例子

什么叫java反射

  1. Java反射是Java被视为动态（或准动态）语言的一个关键性质。

  2. 这个机制允许程序在运行时透过Reflection APIs取得任何一个已知名称的class的内部信息，包括其modifiers（诸如public, static 等）、superclass（例如Object）、实现之interfaces（例如Cloneable），也包括fields和methods的所有信息，并可于运行时改变fields内容或唤起methods。

  3. Java反射机制容许程序在运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes。

  4. 换言之，Java可以加载一个运行时才得知名称的class，获得其完整结构。

为什么要使用反射

  1. 如果正常实例化去一个对象，去调用它的任意方法或者属性跟通过反射去实例化一个对象到底有什么区别呢？
  2. 其实在编译阶段是没有任何区别，但是根据反射的定义：反射的重点是在于运行阶段来获取类的信息，因为在编译阶段有部分的信息是不清晰的，需要在运行的阶段去加载的。
  3. 简单来说：在编译阶段不知道需要实例化哪个对象，需要在运行阶段去从配置文件去加载，或者在运行阶段，需要临时访问类的信息。

反射API

  1. java.lang.Class 反射的核心，可以获取类的属性，方法等等
  2. java.lang.reflect.Constructor 类的构造方法
  3. java.lang.reflect.Field 类的成员变量，可以用来获取和设置类之中的属性值
  4. java.lang.reflect.Method 类的方法，可以获取类中的方法信息
  5. java.lang.reflect.Modifier 类的访问权限

Java反射相关的API在包java.lang.reflect中，JDK 1.6.0的reflect包如下图

Member接口 该接口可以获取有关类成员（域或者方法）后者构造函数的信息。
AccessibleObject类 该类是域(field)对象、方法(method)对象、构造函数(constructor)对象的基础类。它提供了将反射的对象标记为在使用时取消默认 Java 语言访问控制检查的能力。
Array类 该类提供动态地生成和访问JAVA数组的方法。
Constructor类 提供一个类的构造函数的信息以及访问类的构造函数的接口。
Field类 提供一个类的域的信息以及访问类的域的接口。
Method类 提供一个类的方法的信息以及访问类的方法的接口。
Modifier类 提供了 static 方法和常量，对类和成员访问修饰符进行解码。
Proxy类 提供动态地生成代理类和类实例的静态方法。

JAVA反射机制提供了什么功能

  1. 在运行时判断任意一个对象所属的类
  2. 在运行时构造任意一个类的对象
  3. 在运行时判段任意一个类所具有的成员变量和方法
  4. 在运行时调用任一个对象的方法
  5. 在运行时创建新类对象
  6. 在使用Java的反射功能时，基本首先都要获取类的Class对象，再通过Class对象获取其他的对象。

使用反射的步骤

  1. 获取想要的类的class对象
  2. 调用类中的方法
  3. 使用反射API来操作这些信息

例子

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class Type{
	public int pubIntField;
	public String pubStringField;
	private int prvIntField;
	
	public Type(){
		Log("Default Constructor");
	}
	
	Type(int arg1, String arg2){
		pubIntField = arg1;
		pubStringField = arg2;
		
		Log("Constructor with parameters");
	}
	
	public void setIntField(int val) {
		this.prvIntField = val;
	}
	public int getIntField() {
		return prvIntField;
	}
	
	private void Log(String msg){
		System.out.println("Type:" + msg);
	}
}
 
class ExtendType extends Type{
	public int pubIntExtendField;
	public String pubStringExtendField;
	private int prvIntExtendField;
	
	public ExtendType(){
		Log("Default Constructor");
	}	
	
	ExtendType(int arg1, String arg2){		
		pubIntExtendField = arg1;
		pubStringExtendField = arg2;
		
		Log("Constructor with parameters");
	}
	
	public void setIntExtendField(int field7) {
		this.prvIntExtendField = field7;
	}
	public int getIntExtendField() {
		return prvIntExtendField;
	}
	
	private void Log(String msg){
		System.out.println("ExtendType:" + msg);
	}
}
  1. 获取类的Class对象

Class 类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。获取类的Class对象有多种方式：

方法调用 结果
调用getClass Boolean var1 = true;Class<?> classType2 = var1.getClass();System.out.println(classType2);输出：class java.lang.Boolean
运用.class 语法 Class<?> classType4 = Boolean.class;System.out.println(classType4);输出：class java.lang.Boolean
运用static method Class.forName() Class<?> classType5 = Class.forName(“java.lang.Boolean”);System.out.println(classType5);输出：class java.lang.Boolean
运用primitive wrapper classes的TYPE 语法这里返回的是原生类型，和Boolean.class返回的不同 Class<?> classType3 = Boolean.TYPE;System.out.println(classType3); 输出：boolean
  1. 获取类的Fields

可以通过反射机制得到某个类的某个属性，然后改变对应于这个类的某个实例的该属性值。JAVA 的Class类提供了几个方法获取类的属性。

方法调用 结果
public Field getField(String name) 返回一个 Field 对象，它反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定公共成员字段
public Field[] getFields() 返回一个包含某些 Field 对象的数组，这些对象反映此 Class 对象所表示的类或接口的所有可访问公共字段
public Field getDeclaredField(String name) 返回一个 Field 对象，该对象反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定已声明字段
public Field[] getDeclaredFields() 返回 Field 对象的一个数组，这些对象反映此 Class 对象所表示的类或接口所声明的所有字段 
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Class<?> classType = ExtendType.class;

// 使用getFields获取属性
Field[] fields = classType.getFields();
for (Field f : fields)
{
    System.out.println(f);
}

System.out.println();

// 使用getDeclaredFields获取属性
fields = classType.getDeclaredFields();
for (Field f : fields)
{
    System.out.println(f);
}

/*
输出：

public int com.quincy.ExtendType.pubIntExtendField

public java.lang.String com.quincy.ExtendType.pubStringExtendField

public int com.quincy.Type.pubIntField

public java.lang.String com.quincy.Type.pubStringField

public int com.quincy.ExtendType.pubIntExtendField

public java.lang.String com.quincy.ExtendType.pubStringExtendField

private int com.quincy.ExtendType.prvIntExtendField
*/

可见getFields和getDeclaredFields区别：

getFields返回的是申明为public的属性，包括父类中定义，

getDeclaredFields返回的是指定类定义的所有定义的属性，不包括父类的。

  1. 获取类的Method

通过反射机制得到某个类的某个方法，然后调用对应于这个类的某个实例的该方法

Class类提供了几个方法获取类的方法。

方法调用 结果
public Method getMethod(String name, Class<?>… parameterTypes) 返回一个 Method 对象，它反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定公共成员方法
public Method[] getMethods() 返回一个包含某些 Method 对象的数组，这些对象反映此 Class 对象所表示的类或接口（包括那些由该类或接口声明的以及从超类和超接口继承的那些的类或接口）的公共 member 方法
public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>… parameterTypes) 返回一个 Method 对象，该对象反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定已声明方法
public Method[] getDeclaredMethods() 返回 Method 对象的一个数组，这些对象反映此 Class 对象表示的类或接口声明的所有方法，包括公共、保护、默认（包）访问和私有方法，但不包括继承的方法 
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// 使用getMethods获取函数 
Class<?> classType = ExtendType.class;
Method[] methods = classType.getMethods();
for (Method m : methods)
{
    System.out.println(m);
}

System.out.println();

// 使用getDeclaredMethods获取函数 
methods = classType.getDeclaredMethods();
for (Method m : methods)
{
    System.out.println(m);
}

/*
输出：

public void com.quincy.ExtendType.setIntExtendField(int)

public int com.quincy.ExtendType.getIntExtendField()

public void com.quincy.Type.setIntField(int)

public int com.quincy.Type.getIntField()

public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException

public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException

public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException

public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)

public java.lang.String java.lang.Object.toString()

public native int java.lang.Object.hashCode()

public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()

public final native void java.lang.Object.notify()

public final native void java.lang.Object.notifyAll()

private void com.quincy.ExtendType.Log(java.lang.String)

public void com.quincy.ExtendType.setIntExtendField(int)

public int com.quincy.ExtendType.getIntExtendField()
*/
  1. 获取类的Constructor

通过反射机制得到某个类的构造器，然后调用该构造器创建该类的一个实例

Class类提供了几个方法获取类的构造器。

方法调用 结果
public Constructor getConstructor(Class<?>… parameterTypes) 返回一个 Constructor 对象，它反映此 Class 对象所表示的类的指定公共构造方法
public Constructor<?>[] getConstructors() 返回一个包含某些 Constructor 对象的数组，这些对象反映此 Class 对象所表示的类的所有公共构造方法
public Constructor getDeclaredConstructor(Class<?>… parameterTypes) 返回一个 Constructor 对象，该对象反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定构造方法
public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() 返回 Constructor 对象的一个数组，这些对象反映此 Class 对象表示的类声明的所有构造方法。它们是公共、保护、默认（包）访问和私有构造方法 
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// 使用getConstructors获取构造器  
Constructor<?>[] constructors = classType.getConstructors();
for (Constructor<?> m : constructors)
{
    System.out.println(m);
}

System.out.println();

// 使用getDeclaredConstructors获取构造器   
constructors = classType.getDeclaredConstructors();
for (Constructor<?> m : constructors)
{
    System.out.println(m);
}

/*
输出：
public com.quincy.ExtendType()

public com.quincy.ExtendType()

com.quincy.ExtendType(int,java.lang.String)
*/
  1. 新建类的实例

通过反射机制创建新类的实例，有几种方法可以创建

方法调用 结果
调用无自变量ctor 1、调用类的Class对象的newInstance方法，该方法会调用对象的默认构造器，如果没有默认构造器，会调用失败.Class classType = ExtendType.class;Object inst = classType.newInstance();System.out.println(inst);输出：Type:Default ConstructorExtendType:Default Constructorcom.quincy.ExtendType@d80be3 2、调用默认Constructor对象的newInstance方法Class classType = ExtendType.class;Constructor<?> constructor1 = classType.getConstructor();Object inst = constructor1.newInstance();System.out.println(inst);输出：Type:Default ConstructorExtendType:Default Constructorcom.quincy.ExtendType@1006d75
调用带参数ctor 3、调用带参数Constructor对象的newInstance方法Constructor<?> constructor2 =classType.getDeclaredConstructor(int.class, String.class);Object inst = constructor2.newInstance(1, “123”);System.out.println(inst);输出：Type:Default ConstructorExtendType:Constructor with parameterscom.quincy.ExtendType@15e83f9
  1. 调用类的函数

通过反射获取类Method对象，调用Field的Invoke方法调用函数。

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Class<?> classType = ExtendType.class;
Object inst = classType.newInstance();
Method logMethod = classType.getDeclaredMethod("Log", String.class);
logMethod.invoke(inst, "test");

输出：
Type:Default Constructor
ExtendType:Default Constructor



Class<?> classType = ExtendType.class;
Object inst = classType.newInstance();
Method logMethod = classType.getDeclaredMethod("Log", String.class);

logMethod.invoke(inst, "test");
  1. 设置/获取类的属性值

通过反射获取类的Field对象，调用Field方法设置或获取值

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Class<?> classType = ExtendType.class;
Object inst = classType.newInstance();
Field intField = classType.getField("pubIntExtendField");
intField.setInt(inst, 100);
    int value = intField.getInt(inst);
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最后编辑：2023-05-30