Java反射浅谈

一时失言乱红尘 2022-09-24 05:18 366阅读 0赞

JAVA反射机制(Reflection)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J象，都能够调用它的任意一个方法；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制(Reflection)。反射(Reflection)给java提供了，运行时获取一个类实例的可能，这一点非常灵活，你仅仅传一个类的全包名路径，就能通过反射(Reflection)，来获取对应的类实例，我们一般会用Class类，来调用这个被反射(Reflection)的Objcet类下的，构造方法，属性，或方法等，反射(Reflection)在一些开源框架里用的非常之多，Spring，Struts，Hibnerate等都有它的影子，下面具体看看反射(Reflection)的有关概念！

一、Java反射(Reflection)的概念。  
　　反射(Reflection)含义：可以获取正在运行的Java对象。  
二、Java反射(Reflection)的功能。  
　　(1) 可以判断运行时对象所属的类；  
　　(2) 可以判断运行时对象所具有的成员变量和方法；  
　　(3) 通过反射(Reflection)甚至可以调用到private的方法；  
　　(4) 生成动态代理。

反射(Reflection)虽然很灵活，能够使得写的代码，变的大幅精简，所以在用的时候，一定要注意具体的应用场景，反射(Reflection)的优缺点如下：  
优点：  
        (1) 能够运行时动态获取类的实例，大大提高系统的灵活性和扩展性；  
        (2) 与Java动态编译相结合，可以实现无比强大的功能 。  
缺点：  
      (1) 使用反射(Reflection)的性能较低 ；  
      (2) 使用反射(Reflection)相对来说不安全 ；  
      (3) 破坏了类的封装性，可以通过反射(Reflection)获取这个类的私有方法和属性 。

了解了反射的基本概念后，接下来，看看Java提供的反射(Reflection) API。

三、Java Reflection API简介。

在JDK中，主要由以下类来实现Java反射机制：  
      Class类：代表一个类，位于java.lang包中。  
　  Field类：代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性），位于java.lang.reflect包中。  
　  Method类：代表类的方法，位于java.lang.reflect包中。  
　  Constructor类：代表类的构造方法，位于java.lang.reflect包中。  
　  Array类：提供了动态创建数组，以及访问数组的元素的静态方法，位于java.lang.reflect包中。  
  　Package：类的包定义，位于java.lang包中。

3.1 获取Class对象。  
    要想使用反射，首先需要获得待操作的类所对应的Class对象。  
所有类的对象其实都是Class的实例。  
    获取Class对象的3种方式：  
1.使用Class类的静态方法。( 一般尽量采用这种形式)例如:

try{
              Class<?>  demo1=Class.forName("com.xinxing.Demo");
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }

2.使用类的.class语法。如:

Class<?> demo3=Demo.class;

3.使用对象的getClass()方法。如：

Class<?> demo2=new Demo().getClass();

下面通过代码使用以上3种方式获取一个类的Class对象，代码示例：

(1) 在com.xinxing包中，新建一个Demo类，具体实现如下所示，

package com.xinxing;
    
    public class Demo {
    	
    	private int id;
    	private String name;
    	private int age;
    	public int getId() {
    		return id;
    	}
    	public void setId(int id) {
    		this.id = id;
    	}
    	public String getName() {
    		return name;
    	}
    	public void setName(String name) {
    		this.name = name;
    	}
    	public int getAge() {
    		return age;
    	}
    	public void setAge(int age) {
    		this.age = age;
    	}
    
    }

(2) 新建一个Hello类，代码具体如下，

public class Hello {
    	
    	public static void main(String[] args) {
    	Class<?> demo1=null;
            Class<?> demo2=null;
            Class<?> demo3=null;
            try{
                demo1=Class.forName("com.xinxing.Demo");
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
            demo2=Demo.class;
            demo3=new Demo().getClass();    
        System.out.println("类名称   "+demo1.getName());
    }
    }

System.out.println("类名称 "+demo2.getName()); System.out.println("类名称 "+demo3.getName()); \}\}

运行结果截图如下，

![Center][]

3.2 获取对象的属性。获取Class对象的属性常用的有2种，

(1) public Field getField(String name)  throws NoSuchFieldException, SecurityException
    
    (2) public Field getDeclaredField(String name)   throws NoSuchFieldException,  SecurityException
    
    方法(1)和方法(2)的区别是：方法(1)只能获取类的public 字段；方法(2)是可以获取一个类的所有字段。下面分别列举一下，方法(1)和(2)的使用，具体代码如下，Demo类的实现如上所示，其中'id'属性是私有的(private),

(1) 方法1，

public static void main(String[] args) {
    		Class<?> demo1=null;
          
            try{
                //一般尽量采用这种形式
                demo1=Class.forName("com.xinxing.Demo");
                Field field=demo1.getField("id");
    			System.out.println("field名称   "+field.getName());
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
    		}

运行截图如下，

![Center 1][]

可以看出，因为属性‘id’的修饰符是私有的(private)，所以通过，getField()方法获取不到私有的(private)属性。

(2) 方法2，

public static void main(String[] args) {
    		Class<?> demo1=null;
            try{
                //一般尽量采用这种形式
                demo1=Class.forName("com.xinxing.Demo");
                Field field=demo1.getDeclaredField("id");
    			System.out.println("field名称   "+field.getName());
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
    	}

运行结果截图如下，

![Center 2][]  
可以看出，可以获取到属性名称，所以通过，getDeclaredField()方法是可以获取到私有属性的。

ps:

public void setAccessible(boolean flag)
                       throws SecurityException
    	在java的反射使用中,如果字段是私有的,那么必须要对这个字段设置 Field.setAccessible(true),这样才可以正常使用。
    	Field.setAccessible(true) 并不是将方法的访问权限改成了public，而是取消java的权限控制检查。所以即使是public方法，其accessible 。

3.3 获取方法。  
(1) 获取类的所有方法，代码如下，

public static void main(String[] args) {
            Class<?> demo1=null;
            try{
                //一般尽量采用这种形式
                demo1=Class.forName("com.xinxing.Demo");
                //返回class对象所对应的类或接口中，所声明的所有方法的数组（包括私有方法）
                Method[] methods = demo1.getDeclaredMethods();
                //遍历输出所有方法声明
                for(Method method : methods)
                {
                    System.out.println(method);
                }
                
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        }

运行结果截图如下，  
![Center 3][]  
可以看到，Demo类中的所有方法全部都打印出来了。

(2) 获取类的某一个方法，代码如下，

public static void main(String[] args) {
    		Class<?> demo1=null;
            try{
                //一般尽量采用这种形式
                demo1=Class.forName("com.xinxing.Demo");
                String fieldName="id";
                String getMethodName="get"+fieldName.substring(0, 1).toUpperCase()+fieldName.substring(1); 
                Method method =demo1.getMethod(getMethodName);
    	        System.out.println(method);
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
    	}

运行结果截图如下，

![Center 4][]  
PS：获取没有参数的方法时，getMethod(String name,  
                        Class<?>... parameterTypes)，第二个参数可以不写；获取有参数的方法时，第二个参数是参数类型，例如‘ getMethod("getId",  int.class )’。

通过set设置值，然后get方法获取值，代码如下，

public static void main(String[] args) {
    		Class<?> demo1=null;
    		Demo demo=new Demo();
            try{
                //一般尽量采用这种形式
                demo1=Class.forName("com.xinxing.Demo");
                String fieldName="name";
                String getMethodName="set"+fieldName.substring(0, 1).toUpperCase()+fieldName.substring(1); 
                Method method =demo1.getMethod(getMethodName,String.class);
                method.setAccessible(true);
                String[] inArgs ={"xinxingdemo"}; 
                method.invoke(demo,inArgs);//调用set方法设置值
                String getMethodName1="get"+fieldName.substring(0, 1).toUpperCase()+fieldName.substring(1); 
                Method method1 =demo1.getMethod(getMethodName1);
                Object object=(Object)method1.invoke(demo);//调用get方法获取值
    	        System.out.println(object);
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
    	}

运行结果截图如下，

![Center 5][]

四、总结。

综上所述，常用的返回API：

4.1 获取Class对象的属性：

(1) public Field getField(String name)

只能获取类的public 字段。  
(2) public Field getDeclaredField(String name)  
    获取一个类的所有字段。

4.2 getDeclaredMethods()，

返回所有方法

4.3  setAccessible() ，  
  如果字段是私有的,那么必须要对这个字段设置 Field.setAccessible(true),这样才可以正常使用。                
   Field.setAccessible(true) 并不是将方法的访问权限改成了public，而是取消java的权限控制检查。所以即使是public方法，其accessible 。

4.4   getMethod()，

获取具体的某一个方法。

4.5     invoke()，

反射调用类的方法，有参数的话，需要参数参数。PS：参数为一个对象数组。

4.6  Constructor<?> cons\[\]=demo.getConstructors()，  
  取得全部的构造函数。

4.7  Class<?> intes\[\]=demo.getInterfaces()。

获取所有的接口。

4.8Class<?> temp=demo.getSuperclass()，

取得父类。

4.9   Class<?> type = field\[i\].getType()，

属性类型。

4.10 newInstance()，

生成一个对象。

4.11 getPackage()，

获取包。

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