概述

Java 反射是可以讓我們?cè)谶\(yùn)行時(shí)獲取類(lèi)的方法、屬性、父類(lèi)、接口等類(lèi)的內(nèi)部信息的機(jī)制。也就是說(shuō)，反射本質(zhì)上是一個(gè)“反著來(lái)”的過(guò)程。我們通過(guò)new創(chuàng)建一個(gè)類(lèi)的實(shí)例時(shí)，實(shí)際上是由Java虛擬機(jī)根據(jù)這個(gè)類(lèi)的Class對(duì)象在運(yùn)行時(shí)構(gòu)建出來(lái)的，而反射是通過(guò)一個(gè)類(lèi)的Class對(duì)象來(lái)獲取它的定義信息，從而我們可以訪問(wèn)到它的屬性、方法，知道這個(gè)類(lèi)的父類(lèi)、實(shí)現(xiàn)了哪些接口等信息。

Class類(lèi)

我們知道使用javac能夠?qū)?java文件編譯為.class文件，這個(gè).class文件包含了我們對(duì)類(lèi)的原始定義信息（父類(lèi)、接口、構(gòu)造器、屬性、方法等）。.class文件在運(yùn)行時(shí)會(huì)被ClassLoader加載到Java虛擬機(jī)（JVM）中，當(dāng)一個(gè).class文件被加載后，JVM會(huì)為之生成一個(gè)Class對(duì)象，我們?cè)诔绦蛑型ㄟ^(guò)new實(shí)例化的對(duì)象實(shí)際上是在運(yùn)行時(shí)根據(jù)相應(yīng)的Class對(duì)象構(gòu)造出來(lái)的。確切的說(shuō)，這個(gè)Class對(duì)象實(shí)際上是java.lang.Class<T>泛型類(lèi)的一個(gè)實(shí)例，比如Class<MyClass>對(duì)象即為一個(gè)封裝了MyClass類(lèi)的定義信息的Class<T>實(shí)例。由于java.lang.Class<T>類(lèi)不存在公有構(gòu)造器，因此我們不能直接實(shí)例化這個(gè)類(lèi)，我們可以通過(guò)以下方法獲取一個(gè)Class對(duì)象。
在下面的講解中，我們將以People類(lèi)和Student類(lèi)為例：

public class People {
      private String name;
      private int age;
      public People(String name, int age) {
          this.name = name;
              this.age = age;
      }
      public int getAge() {
          return age;
      } 
      public String getName() {
          return name;
      } 
      public void setAge(int age) {
          this.age = age;
      } 
      public void setName(String name) {
          this.name = name;
      }
      public void speak() {
        System.out.println(getName() + " " + getAge());
     }
}
 
public class Student extends People {
  private int grade;
  public Student(String name, int age) {    
    super(name, age);  
  }
  public Student(String name, int age, int grade) {
    super(name, age);            
    this.grade = grade;  
  }      
  public int getGrade() {   
    return grade;  
  }     
  public void setGrade(int grade) {   
    this.grade = grade;  
  }    
  private void learn(String course) {    
    System.out.println(name + " learn " + course);  
  }
}

通過(guò)類(lèi)名獲取Class對(duì)象

若在編譯期知道一個(gè)類(lèi)的名字，我們可以這樣獲取它的Class對(duì)象：

Class<People> peopleClass = People.class;

還有一種根據(jù)類(lèi)的完整路徑名獲取Class對(duì)象的方法如下所示：

//假設(shè)People類(lèi)在com.test包中
Class<People> peopleClass = Class.forName("com.test.People"); 

注意，Class.forName()方法的參數(shù)必須是一個(gè)類(lèi)的全路徑名。實(shí)際上，只要我們“import com.test.People"，就可以直接通過(guò)”P(pán)eople.class"獲取他的Class對(duì)象，而不用寫(xiě)出全路徑這么麻煩。 （若在調(diào)用 Class.forName()方法時(shí)，沒(méi)有在classpath找到對(duì)應(yīng)的類(lèi)，會(huì)拋出 ClassNotFoundException。）

通過(guò)對(duì)象本身獲取其Class對(duì)象

People people = new People("Bill"， 18);
Class<People> peopleClass = people.getClass();

通過(guò)反射獲取類(lèi)的構(gòu)造器

一旦我們獲得了People的Class 對(duì)象，我們便可以通過(guò)這個(gè)Class 對(duì)象獲取到People類(lèi)的原始定義信息。 首先，我們來(lái)獲取People類(lèi)的構(gòu)造器對(duì)象，有了這個(gè)構(gòu)造器對(duì)象，我們便能夠構(gòu)造出一個(gè)People對(duì)象出來(lái)。比如，我們可以在Student.java中添加以下代碼：

public static void main(String[] args) {   
  Class<People> pClass = People.class;   
  try {   
    Constructor<People> constructor = pClass.getConstructor(String.class, int.class);     
    People people = constructor.newInstance("Bill", 18);                 
    people.speak();  
  } catch (Exception e) {  
  } 
}

在上面，我們調(diào)用getConstructor方法來(lái)獲取一個(gè)People類(lèi)的構(gòu)造器對(duì)象，由于我們想要獲取的構(gòu)造器的形參類(lèi)型為String和int，所以我們傳入String.class和int.class。有了構(gòu)造器對(duì)象，我們便可以調(diào)用newInstance方法來(lái)創(chuàng)建一個(gè)people對(duì)象。
注意，當(dāng)通過(guò)反射獲取到類(lèi)的 Constructor、Method、Field對(duì)象后，在調(diào)用這些對(duì)象的方法之前，先將此對(duì)象的 accessible 標(biāo)志設(shè)置為 true，以取消 Java 語(yǔ)言訪問(wèn)檢查，可以提升反射速度。如以下代碼所示：

Constructor<People> constructor = peopleClass.getConstructor(String.class， 
    int.class);
// 設(shè)置 constructor 的 Accessible屬性為ture以取消Java的訪問(wèn)檢查
constructor.setAccessible(true);

通過(guò)反射獲取類(lèi)中聲明的方法

獲取當(dāng)前類(lèi)中聲明的方法（不包括從父類(lèi)繼承來(lái)的）

要獲取當(dāng)前類(lèi)中聲明的所有方法可以通過(guò) Class 中的 getDeclaredMethods 函數(shù)，它會(huì)獲取到當(dāng)前類(lèi)中聲明的所有方法（包括private、public、static等各種方法），它會(huì)返回一個(gè)Method對(duì)象數(shù)組，其中的每個(gè)Method對(duì)象即表示了一個(gè)類(lèi)中聲明的方法。要想獲得指定的方法，可以調(diào)用getDeclaredMethod(String name, Class...<T> parameterTypes)。如以下代碼所示 :

private static void showDeclaredMethods() {  
  Student student = new Student("Bill", 18);   
  //獲取Student類(lèi)聲明的所有方法 
  Method[] methods = student.getClass().getDeclaredMethods();       
   try {      
      //獲取learnMethod對(duì)象（封裝了learn方法） 
      Method learnMethod = student.getClass().getDeclaredMethod("learn", 
          String.class);                
      //獲取learn方法的參數(shù)列表并打印出來(lái) 
      Class<?>[] paramClasses = learnMethod.getParameterTypes() ;        
      for (Class<?> class : paramClasses) {      
        System.out.println("learn方法的參數(shù): " + class.getName());    
      }                
      //判斷l(xiāng)earn方法是否為private 
      System.out.println(learnMethod.getName() + " is private " 
          + Modifier.isPrivate(learnMethod.getModifiers()));   
      //調(diào)用learn方法    
      learnMethod.invoke(student, "Java Reflection");  
    } catch (Exception e) {  
  }
}

獲取當(dāng)前類(lèi)和父類(lèi)中聲明的公有方法

要獲取當(dāng)前類(lèi)以及父類(lèi)中聲明的所有 public 方法可以調(diào)用getMethods 函數(shù)，而要獲取某個(gè)指定的public方法，可以調(diào)用getMethod方法。請(qǐng)看以下代碼：

private static void showMethods() { 
  Student student = new Student("mr.simple");    
  // 獲取所有public方法(包括Student本身的和從父類(lèi)繼承來(lái)的）  
  Method[] methods = student.getClass().getMethods();   
  try {    
    //注意，通過(guò) getMethod只能獲取public方法，若嘗試獲取private方法則會(huì)拋出異常 
    Method learnMethod = student.getClass().getMethod("learn", String.class);
  } catch (Exception e) {  
  }
}

通過(guò)反射獲取類(lèi)中定義的屬性

獲取屬性與獲取方法是類(lèi)似的，只不過(guò)把對(duì)getMethods() / getDeclaredMethods()方法的調(diào)用換成了對(duì)getFields() / getDeclaredFields()方法的調(diào)用。

獲取當(dāng)前類(lèi)中定義的屬性（不包括從父類(lèi)繼承來(lái)的屬性）

要獲取當(dāng)前類(lèi)中定義的所有屬性（包括private、public、static等各種屬性）可以調(diào)用 Class對(duì)象的getDeclaredFields函數(shù)；要想獲得指定的屬性，可以調(diào)用getDeclaredField。如以下代碼所示:

private static void showDeclaredFields() {   
  Student student = new Student("Bill", 18);    
  // 獲取當(dāng)前類(lèi)中定義的所有屬性  
  Field[] fields = student.getClass().getDeclaredFields();   
  try {    
    // 獲取指定的屬性 
    Field gradeField = student.getClass().getDeclaredField("grade"); 
    // 獲取屬性值 
    System.out.println("The grade is : " + gradeField.getInt(student));    
    // 設(shè)置屬性值    
    gradeField.set(student, 10); 
   } catch (Exception e) { 
  } 
}

獲取當(dāng)前類(lèi)和父類(lèi)中定義的public屬性

要獲取當(dāng)前類(lèi)和父類(lèi)中定義的所有public 屬性可以調(diào)用Class對(duì)象的getFields 函數(shù)，而要獲取某個(gè)指定的public屬性，可以調(diào)用getField方法，如以下代碼所示：

private static void showFields() {  
  Student student = new Student("Bill"， 18);            
  // 獲取當(dāng)前類(lèi)和父類(lèi)的所有public屬性 
  Field[] publicFields = student.getClass().getFields();        
}

通過(guò)反射獲取類(lèi)的父類(lèi)及類(lèi)所實(shí)現(xiàn)的接口

獲取父類(lèi)

調(diào)用Class對(duì)象的getSuperClass方法即可，如以下代碼所示：

Student student = new Student("Bill", 18);
Class<?> superClass = student.getClass().getSuperclass();

獲取所實(shí)現(xiàn)的接口

要知道一個(gè)類(lèi)實(shí)現(xiàn)了哪些接口，只需調(diào)用Class對(duì)象的getInterfaces方法，如以下代碼所示：

private static void showInterfaces() { 
  Student student = new Student("Bill", 19); 
  Class<?>[] interfaces = student.getClass().getInterfaces();
}

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