【Java 基础】Java 反射机制

ゝ一世哀愁。 2024-05-04 08:05 78阅读 0赞

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#### 文章目录 ####

*   *   *  一、什么是反射
         *  二、获取Class类的对象
         *  三、反射获取构造方法并使用
         *  四、反射获取成员方法并使用
         *  五、反射获取成员方法并使用
         *  六、反射获取注解的值

#### 一、什么是反射 ####

在Java中，反射（Reflection）是指在运行时动态地获取类的信息并操作类或对象的能力。它允许程序在运行时检查和操作类、接口、字段和方法等的属性和行为，而不需要事先知道这些类的具体信息。

使用反射，你可以在运行时获取类的构造函数、字段、方法等信息，并且可以通过反射来创建对象、调用方法、获取和设置字段的值等。它提供了一种灵活的方式来操作对象，使得程序可以在运行时根据需要动态地调用和操作类的成员。

反射在某些情况下非常有用，例如：

*  当你不知道类的具体信息，但需要在运行时创建对象或调用方法时，可以使用反射来获取类的信息并进行相应的操作。
 *  当你需要动态地加载和使用类时，可以使用反射来加载类并调用其方法。
 *  当你需要在运行时分析和操作类的属性和行为时，可以使用反射来获取类的字段、方法等信息。  
    尽管反射提供了灵活性和动态性，但它的使用也需要谨慎。反射操作相对较慢，可能导致性能下降。

此外，反射还可以绕过访问控制，因此在使用反射时需要注意安全性。

反射是Java提供的一种强大的机制，它允许程序在运行时获取和操作类的信息，从而实现更灵活和动态的编程。

#### 二、获取Class类的对象 ####

要获取一个类的Class对象，可以使用以下几种方式：

1.  **使用类的静态属性class获取Class对象**：

Class<?> clazz = MyClass.class;

1.  **使用对象的getClass()方法获取Class对象**：

MyClass obj = new MyClass();
    Class<?> clazz = obj.getClass();

1.  **使用Class类的静态方法forName()获取Class对象**：

Class<?> clazz = Class.forName("com.jiliu.camp.MyClass");

这些方法都可以用来获取指定类的Class对象，并且可以在运行时动态地获取。获取到Class对象后，就可以使用反射机制来操作该类的属性和方法了。

#### 三、反射获取构造方法并使用 ####

要使用反射获取构造方法并使用，可以按照以下步骤进行操作：

1.  **获取类的Class对象**：

Class<?> clazz = MyClass.class;

1.  **使用Class对象获取构造方法**：

Constructor<?> constructor = clazz.getConstructor(parameterTypes);

其中， `parameterTypes` 是构造方法的参数类型数组，用于指定要获取的构造方法的参数类型。如果构造方法没有参数，则可以传入空数组。

1.  **创建对象**：

Object obj = constructor.newInstance(arguments);

其中， `arguments` 是构造方法的参数值数组，用于传递给构造方法进行对象的创建。

示例代码如下：

import java.lang.reflect.Constructor;
    
    
    /**
     *
     * @description:  MyClass 
     * @copyright: @Copyright (c) 2022
     * @company: Aiocloud
     * @author: pany
     * @version: 1.0.0
     * @createTime: 2023-07-07 17:35
     */
    public class MyClass {
        
        private String name;
        
        private int age;
        
        public MyClass(String name, int age) {
        
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
        
        public static void main(String[] args) throws Exception {
        
            Class<?> clazz = MyClass.class;
            Constructor<?> constructor = clazz.getConstructor(String.class, int.class);
            Object obj = constructor.newInstance("John", 25);
            MyClass myObj = (MyClass) obj;
            System.out.println(myObj.name);  // Output: John
            System.out.println(myObj.age);   // Output: 25
        }
    }

通过反射获取构造方法并使用，可以在运行时动态地创建对象，并且可以根据需要传递不同的参数值进行对象的初始化。

#### 四、反射获取成员方法并使用 ####

要使用反射获取成员方法并使用，可以按照以下步骤进行操作：

1.  **获取类的Class对象**：

Class<?> clazz = MyClass.class;

1.  **使用Class对象获取方法**：

Method method = clazz.getMethod("methodName", parameterTypes);

其中， `methodName` 是要获取的方法名， `parameterTypes` 是方法的参数类型数组，用于指定要获取的方法的参数类型。如果方法没有参数，则可以传入空数组。  
3. **调用方法**：

Object result = method.invoke(obj, arguments);

其中， `obj` 是调用方法的对象， `arguments` 是方法的参数值数组，用于传递给方法进行调用。

示例代码如下：

import java.lang.reflect.Method;
    
    public class MyClass {
        
        private String name;
        
        private int age;
        
        public MyClass(String name, int age) {
        
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
        
        public void sayHello() {
        
            System.out.println("Hello, I'm " + name + ", " + age + " years old.");
        }
        
        public static void main(String[] args) throws Exception {
        
             Class<?> clazz = MyClass.class;
             Constructor<?> constructor = clazz.getConstructor(String.class, int.class);
             Object obj = constructor.newInstance("John", 25);
             Method method = clazz.getMethod("sayHello");
             method.invoke(obj);
        }
    }

通过反射获取成员方法并使用，可以在运行时动态地调用对象的方法，并且可以根据需要传递不同的参数值进行方法的调用。

#### 五、反射获取成员方法并使用 ####

要使用反射获取成员方法并使用，可以按照以下步骤进行操作：

1.  **获取类的Class对象**：

Class<?> clazz = MyClass.class;

1.  **使用Class对象获取方法**：

Method method = clazz.getMethod("methodName", parameterTypes);

其中， `methodName` 是要获取的方法名， `parameterTypes` 是方法的参数类型数组，用于指定要获取的方法的参数类型。如果方法没有参数，则可以传入空数组。

1.  **调用方法**：

Object result = method.invoke(obj, arguments);

其中， `obj` 是调用方法的对象， `arguments` 是方法的参数值数组，用于传递给方法进行调用。

示例代码如下：

import java.lang.reflect.Method;
    
    public class MyClass {
        
        private String name;
        
        private int age;
        
        public MyClass(String name, int age) {
        
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
        
        public void sayHello() {
        
            System.out.println("Hello, I'm " + name + ", " + age + " years old.");
        }
        
        public static void main(String[] args) throws Exception {
        
            Class<?> clazz = MyClass.class;
            Constructor<?> constructor = clazz.getConstructor(String.class, int.class);
            Object obj = constructor.newInstance("John", 25);
            Method method = clazz.getMethod("sayHello");
            method.invoke(obj);
        }
    }

通过反射获取成员方法并使用，可以在运行时动态地调用对象的方法，并且可以根据需要传递不同的参数值进行方法的调用。

#### 六、反射获取注解的值 ####

要使用反射获取注解的值，可以按照以下步骤进行操作：

1.  **获取类的Class对象**：

Class<?> clazz = MyClass.class;

1.  **使用Class对象获取方法或字段**：

Method method = clazz.getMethod("methodName", parameterTypes);
    Field field = clazz.getField("fieldName");

其中， `methodName` 是要获取的方法名， `parameterTypes` 是方法的参数类型数组， `fieldName` 是要获取的字段名。

1.  **获取方法或字段上的注解**：

Annotation annotation = method.getAnnotation(AnnotationClass.class);

其中， `AnnotationClass` 是要获取的注解的Class对象。

1.  **获取注解的值**：

if (annotation != null) {
        
        // 获取注解的值
        String value = annotation.value();
        int count = annotation.count();
        // 打印注解的值
        System.out.println("Value: " + value);
        System.out.println("Count: " + count);
    }

注解的值可以根据实际情况进行定义和获取。

示例代码如下：

import java.lang.annotation.Retention;
    import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
    import java.lang.annotation.Target;
    import java.lang.annotation.ElementType;
    import java.lang.reflect.Field;
    import java.lang.reflect.Method;
    import java.lang.annotation.Annotation;
    
    /**
     *
     * @description:  MyAnnotation 
     * @copyright: @Copyright (c) 2022
     * @company: Aiocloud
     * @author: pany
     * @version: 1.0.0
     * @createTime: 2023-07-07 17:35
     */
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target({
        ElementType.METHOD, ElementType.FIELD})
    @interface MyAnnotation {
        
    
        String value();
    
        int count();
    }
    
    /**
     *
     * @description:  MyClass
     * @copyright: @Copyright (c) 2022
     * @company: Aiocloud
     * @author: pany
     * @version: 1.0.0
     * @createTime: 2023-07-07 17:35
     */
    public class MyClass {
        
    
        @MyAnnotation(value = "Hello", count = 5)
        private String myField;
        
        @MyAnnotation(value = "World", count = 10)
        public void myMethod() {
        
            // Do something
        }
        
        public static void main(String[] args) throws Exception {
        
            Class<?> clazz = MyClass.class;
            Field field = clazz.getDeclaredField("myField");
            Method method = clazz.getDeclaredMethod("myMethod");
            MyAnnotation fieldAnnotation = field.getAnnotation(MyAnnotation.class);
            MyAnnotation methodAnnotation = method.getAnnotation(MyAnnotation.class);
            
            if (fieldAnnotation != null) {
        
                System.out.println("Field Value: " + fieldAnnotation.value());
                System.out.println("Field Count: " + fieldAnnotation.count());
            }
            
            if (methodAnnotation != null) {
        
                System.out.println("Method Value: " + methodAnnotation.value());
                System.out.println("Method Count: " + methodAnnotation.count());
            }
        }
    }

通过反射获取注解的值，可以在运行时动态地获取注解中定义的属性值。

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