Java 反射

本文详细介绍Java反射机制的应用,包括Class类对象的实例化方法、获取类字段和方法、实例化其他类对象、调用构造函数及获取接口和父类等核心操作。

一、实例化Class类对象

1、Class.forName()方法

2、类.class

3、对象.getClass()

package com.learn.reflect;

public class ReflectDemo {
	public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
		Class demo1 = Class.forName("com.learn.reflect.Student");
		Class demo2 = Student.class;
		Student stu = new Student();
		Class demo3 = stu.getClass();
		
		System.out.println(demo1.getName());
		System.out.println(demo2.getName());
		System.out.println(demo3.getName());
	}
}
结果:

com.learn.reflect.Student
com.learn.reflect.Student
com.learn.reflect.Student

二、获取类字段

1、获取Field对象

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。

getFields()  返回一个 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。

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。 

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。

package com.learn.reflect;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Modifier;

public class ReflectDemo3 {
	public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
		Class<?> demo = Class.forName("com.learn.reflect.Student");
		// 获取声明的所有字段
		Field[] fields = demo.getDeclaredFields();
		for (int i = 0; i < fields.length; i++) {
			// 权限修饰符
			int mo = fields[i].getModifiers();
			String pub = Modifier.toString(mo);

			// 属性类型
			Class<?> type = fields[i].getType();
			System.out.println(pub + " " + type.getName() + " " + fields[i].getName());
		}

		System.out.println("**************************");
		// 获取可访问的公共字段
		Field[] fields1 = demo.getFields();
		for (int i = 0; i < fields1.length; i++) {
			// 权限修饰符
			int mo = fields1[i].getModifiers();
			String pub = Modifier.toString(mo);

			// 属性类型
			Class<?> type = fields1[i].getType();
			System.out.println(pub + " " + type.getName() + " " + fields1[i].getName());
		}
	}
}
结果:

private java.lang.String name   //Student类声明的私有字段
public java.lang.String add     //Student类声明的公有字段
**************************
public java.lang.String add     <span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">//Student类声明的公有字段</span>
public static int age           <span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">//Student类实现接口声明的公有字段</span>
public java.lang.String tel     <span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">//Student类继承父类声明的公有字段</span>
2、对象字段的值操作

get(Object obj) 返回指定对象上此 Field 表示的字段的值。

set(Object obj, Object value)  将指定对象变量上此 Field 对象表示的字段设置为指定的新值

package com.learn.reflect;

import java.lang.reflect.Field;

public class ReflectDemo3 {
	public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, SecurityException,
			IllegalArgumentException, IllegalAccessException {
		Class<?> demo = Class.forName("com.learn.reflect.Student");

		Student stu = new Student();
		stu.setAdd("nj");
		stu.setName("sky");
		// 获取字段相应值
		Field fieldPri = demo.getDeclaredField("name");
		Field fieldPub = demo.getField("add");
		
		//获取赋值私有字段需添加
		fieldPri.setAccessible(true);
		
		System.out.println(fieldPri.get(stu));
		System.out.println(fieldPub.get(stu));
		System.out.println("***********赋值后************");
		fieldPri.set(stu, "cain");
		fieldPub.set(stu, "sh");
		System.out.println(fieldPri.get(stu));
		System.out.println(fieldPub.get(stu));
	}
}
结果:
sky
nj
***********赋值************
cain
sh
三、获取类方法

1、获取Method对象
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。

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。

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。

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。

package com.learn.reflect;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

public class ReflectDemo3 {
	public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, SecurityException,
			IllegalArgumentException, IllegalAccessException {
		Class<?> demo = Class.forName("com.learn.reflect.Student");
		//公共方法
		Method[] method1 = demo.getMethods();
		for(int i=0;i<method1.length;i++)
		{
			System.out.println(method1[i].getName());
		}
		System.out.println("********************************");
		//不包括继承的方法
		Method[] method2 = demo.getDeclaredMethods();
		for(int i=0;i<method2.length;i++)
		{
			System.out.println(method2[i].getName());
		}
	}
}
结果:
sonShow   
fatherShow   //父类公共方法
wait
wait
wait
equals
toString
hashCode
getClass
notify
notifyAll
********************************
show      //私有方法
sonShow   //公有方法
2、执行获取方法
invoke(Object obj, Object... args)   对带有指定参数的指定对象调用由此 Method 对象表示的底层方法

package com.learn.reflect;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class ReflectDemo3 {
	public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException,
			IllegalArgumentException, InvocationTargetException {
		Class<?> demo = Class.forName("com.learn.reflect.Student");

		Student stu = new Student();

		// 调用私有方法
		Method m1 = demo.getDeclaredMethod("show");
		m1.setAccessible(true);
		m1.invoke(stu);

		// 调用公共方法
		Method m2 = demo.getMethod("sonShow");
		m2.invoke(stu);

	}
}

四、实例化其他类对象

package com.learn.reflect;

public class ReflectDemo {
	public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {
		// 通过Class实例化其他类的对象
		Class demo1 = Class.forName("com.learn.reflect.Student");
		Student stu = (Student) demo1.newInstance();
		stu.setName("sky");
		System.out.println(stu.getName());
	}
}
五、调用其他类的构造函数
1、getConstructors 返回构造函数数组

2、getConstructor(Class<?>... parameterTypes) 根据参数返回指定构造函数

package com.learn.reflect;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

public class ReflectDemo {
	public static void main(String[] args)
			throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException, SecurityException {
		//调用其他类的构造函数
		Class demo1 = Class.forName("com.learn.reflect.Student");
		
		Constructor<?>[] cons = demo1.getConstructors();
		Student stu1 = (Student) cons[0].newInstance();
		Student stu2 = (Student) cons[1].newInstance("cain");
		System.out.println(stu1.getName());
		System.out.println(stu2.getName());

		Constructor<?> cons1 = demo1.getConstructor(String.class);
		Student stu3 = (Student) cons1.newInstance("sky");
		System.out.println(stu3.getName());
	}
}
六、返回实现接口、父类

1、getInterfaces()返回实现接口的Class数组

2、getSuperclass()返回父类的Class对象

package com.learn.reflect;

public class ReflectDemo3 {
	public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
		Class<?> demo = Class.forName("com.learn.reflect.Student");
		// 返回类的实现接口
		Class<?>[] intes = demo.getInterfaces();
		for (int i = 0; i < intes.length; i++) {
			System.out.println("实现接口:" + intes[i].getName());
		}

		// 返回类的父类
		Class<?> superClass = demo.getSuperclass();
		System.out.println("继承的父类为:" + superClass.getName());
	}
}














### Java反射机制使用教程及常见问题 Java反射机制是一种强大的工具,允许程序在运行时动态地检查和操作类、接口、字段和方法等内部信息[^1]。以下是关于Java反射机制的详细教程以及一些常见的问题。 #### 1. 反射机制的基本概念 Java反射机制是Java语言中一种动态访问、检测和修改自身的能力,主要作用是在运行时获取类的完整结构信息并对其进行操作[^2]。通过反射,可以实现以下功能: - 动态创建对象。 - 动态调用方法。 - 动态访问字段。 - 动态处理注解。 #### 2. 核心类与API Java反射的核心类位于`java.lang.reflect`包中,主要包括以下几类: - `Class`:表示类的运行时类对象,可以通过`Class.forName(String className)`或`Object.getClass()`获取。 - `Field`:表示类的成员变量。 - `Method`:表示类的方法。 - `Constructor`:表示类的构造方法。 #### 3. 使用示例 以下是一个简单的反射机制使用示例,展示了如何通过反射创建对象并调用方法。 ```java import java.lang.reflect.Method; public class ReflectionExample { public static void main(String[] args) throws Exception { // 获取目标类的Class对象 Class<?> cls = Class.forName("com.example.MyClass"); // 创建目标类的实例 Object obj = cls.getDeclaredConstructor().newInstance(); // 获取目标类的方法 Method method = cls.getMethod("myMethod", String.class); // 调用目标类的方法 method.invoke(obj, "Hello Reflection"); } } ``` #### 4. 性能问题 反射机制虽然强大,但在性能上存在一定的开销。例如,在大量调用反射方法时,其性能可能显著低于直接调用[^4]。因此,在实际开发中应权衡使用反射的必要性。 #### 5. 常见问题 - **安全性问题**:反射可以访问私有成员,这可能导致破坏封装性[^1]。 - **性能问题**:反射调用方法的性能比普通方法调用低[^4]。 - **异常处理**:反射操作容易抛出多种异常,如`ClassNotFoundException`、`NoSuchMethodException`等,需要妥善处理。 #### 6. 实际应用场景 Java反射机制在许多实际场景中发挥了重要作用,包括但不限于框架设计、动态代理、依赖注入、测试工具和序列化/反序列化等[^3]。 ---
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