Java反射的概述

什么是Java的反射機(jī)制

Java反射機(jī)制是在運(yùn)行狀態(tài)中，對(duì)于任意一個(gè)類，都能夠知道這個(gè)類的所有屬性和方法；對(duì)于任意一個(gè)對(duì)象，都能夠調(diào)用它的任意方法和屬性；這種動(dòng)態(tài)獲取信息以及動(dòng)態(tài)調(diào)用對(duì)象方法的功能稱為Java語言的反射機(jī)制。

Java的反射機(jī)制的作用

Java反射機(jī)制的主要作用是用來編寫一些通用性比較高的代碼或者框架

反射常用對(duì)象的概述

• Class
  Class類的實(shí)例表示正在運(yùn)行的Java應(yīng)用程序中的類與接口
• Constructor
  關(guān)于類的單個(gè)構(gòu)造方法的信息以及對(duì)它的訪問權(quán)限
• Field
  Field提供有關(guān)類或接口的單個(gè)字段的信息，以及對(duì)它動(dòng)態(tài)訪問權(quán)限
• Method
  Method 提供關(guān)于類或接口上單獨(dú)某個(gè)方法的信息

示意圖如下：

如，上圖示例程序中的Person.java在經(jīng)過編譯后變?yōu)?class文件，由ClassLoader加載到JVM的內(nèi)存中。原本的類中對(duì)應(yīng)的構(gòu)造方法，字段，方法等都會(huì)變?yōu)橄鄳?yīng)的Constructor對(duì)象，F(xiàn)ield對(duì)象，Method對(duì)象等

反射的API

Class 類

Java中的java.lang.Class類用于表示一個(gè)類的字節(jié)碼(.class)文件
如何獲得一個(gè)class文件對(duì)應(yīng)的Class對(duì)象呢？有三種方法：

1. 類名.class
2. 對(duì)象.getClass()
   這種方式需要獲得具體的對(duì)象，并使用父類的Object.getClass()方法獲取
3. Class.forName("包名.類名")
   forName方法用于加載類字節(jié)碼到內(nèi)存中，并封裝成一個(gè)Class對(duì)象

對(duì)于這三種獲取方式，可以看示例：
現(xiàn)有Person類：

package classTest;

public class Person {
    private String name;
    private String sex;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }

    public Person(){

    }

    public Person(String name,String sex){
        this.name = name;
        this.sex = sex;
    }

    public void sayHello(){
        System.out.println("hello !");
    }
}

    @Test
    public void test1(){
        // 1 類名.class
        Class clazzPerson1 = Person.class;

        // 2 對(duì)象.getClass()
        Person p = new Person();
        Class clazzPerson2 = p.getClass();

        // 3 Class.forName()
        try {
            Class clazzPerson3 = Class.forName("classTest.Person");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

Constructor 類

• Constructor類的實(shí)例對(duì)象代表類的一個(gè)構(gòu)造方法
• 得到某個(gè)類所有的構(gòu)造方法

Constructor[] constructors = Class.forName("java.lang.String").getConstructors();

• 得到指定的構(gòu)造方法并調(diào)用

Constructor constructor = Class.forName("java.lang.String").getConstructor(String.class);
String str = (String)constructor.newInstance("abc");

• Class類的newInstance() 方法用來調(diào)用類的默認(rèn)構(gòu)造方法

String obj = (String)Class.forName("java.lang.String").newInstance();

測試用例如下：

    @Test
    public void test2() throws Exception {
        // 獲得無參的構(gòu)造方法
        Class clazz = Class.forName("classTest.Person");
        Constructor constructor = clazz.getConstructor();
        Person p = (Person)constructor.newInstance();
        p.sayHello();

        // 獲得有參的構(gòu)造方法
        Constructor constructor2 = clazz.getConstructor(String.class,String.class);
        Person p2 = (Person)constructor2.newInstance("張三","男");
        p2.sayHello();
        System.out.println(p2.getName());
        System.out.println(p2.getSex());
    }

運(yùn)行結(jié)果如下：

Field 類

• Field類代表某個(gè)類中的一個(gè)成員變量，并提供動(dòng)態(tài)的訪問權(quán)限
• Filed對(duì)象的獲取
  • 得到所有的成員變量

  Field[] fields = clazz.getFields(); // 獲取所有public屬性
  Field[] fields = clazz.getDeclaredFields(); // 取得所有聲明的屬性
  

  • 得到指定的成員變量

  Field name = clazz.getField("name");
  Field name = clazz.getDeclaredField("name");  
  

• 設(shè)置Field變量是否可以訪問

field.setAccessible(boolean);

• Field變量值的讀取,設(shè)置

field.get(obj);
field.set(obj,value);

測試用例：
首先將Person類的name屬性變?yōu)楣校?/p>

package classTest;

public class Person {
    public String name;
    private String sex;

    public Person(){

    }

    public Person(String name,String sex){
        this.name = name;
        this.sex = sex;
    }

    public void sayHello(){
        System.out.println("hello !");
    }
}

我們可以用Field對(duì)象來操作獲取字段，獲取字段值并設(shè)置字段值：

    @Test
    public void test3() throws Exception {
        // 測試公有屬性
        Class clazz = Class.forName("classTest.Person");
        Person person = (Person) clazz.getConstructor().newInstance();
        Field fieldName = clazz.getField("name");
        fieldName.set(person,"李四");
        System.out.println(fieldName.get(person));


        // 測試私有屬性
        Person person2 = (Person) clazz.getConstructor().newInstance();
        Field fieldSex = clazz.getDeclaredField("sex");
        fieldSex.setAccessible(true);
        fieldSex.set(person2,"女");
        System.out.println(fieldSex.get(person2));
    }

顯示結(jié)果為：

Method 類

• Method 類代表某個(gè)類中的一個(gè)成員方法
• Method 對(duì)象的獲得
  • 獲得所有方法

  getDeclaredMethods()
  getMethods()
  

  • 獲得指定的方法

   //name為方法名稱
  getDeclredMethods(String name,Class<?>...parameterTypes)
  getMethods(String name,Class<?>...parameterTypes)
  

• 通過反射執(zhí)行方法

invoke(Object obj,Object...args)

測試程序：
首先對(duì)Person類改動(dòng)如下：

package classTest;

public class Person {
    public String name;
    private String sex;

    public Person(){

    }

    public Person(String name,String sex){
        this.name = name;
        this.sex = sex;
    }

    public void sayHello(){
        System.out.println("hello !");
    }

    // 私有方法
    private void run(){
        System.out.println("run !");
    }
    // 私有帶參方法
    private void eat(String foodName){
        System.out.println("eat " + foodName + " !");
    }
}

Method類可以對(duì)象可以獲取并操作屬于一個(gè)類的所有方法

    @Test
    public void test4() throws Exception {
        // 測試共有方法
        Class clazz = Class.forName("classTest.Person");
        Person person = (Person) clazz.getConstructor().newInstance();
        Method method = clazz.getMethod("sayHello");
        method.invoke(person);

        // 測試私有方法
        Method method2 = clazz.getDeclaredMethod("run");
        method2.setAccessible(true);
        method2.invoke(person);

        // 測試私有帶參的方法
        Method method3 = clazz.getDeclaredMethod("eat", String.class);
        method3.setAccessible(true);
        method3.invoke(person,"apple");
    }