Java反射机制初探

最新推荐文章于 2025-02-15 02:06:32 发布

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#java #c/c++

Java反射机制初探

最近和一位师兄交流了一下Java，真可谓是大有收获，让我好好的学习了一下javad的反射机制，同终于明白了spring等框架的一个基本实现的思想，那么今天就和大家分享一下java的反射机制。

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反射，reflection，听其名就像照镜子一样，可以看见自己也可以看见别人的每一部分。在java语言中这是一个很重要的特性。下面是来自sun公司官网关于反射的介绍：

Reflection is a feature in the Java programming language. It allows an executing Java program to examine or "introspect" upon itself, and manipulate internal properties of the program. For example, it's possible for a Java class to obtain the names of all its members and display them.

The ability to examine and manipulate a Java class from within itself may not sound like very much, but in other programming languages this feature simply doesn't exist. For example, there is no way in a Pascal, C, or C++ program to obtain information about the functions defined within that program.

One tangible use of reflection is in JavaBeans, where software components can be manipulated visually via a builder tool. The tool uses reflection to obtain the properties of Java components (classes) as they are dynamically loaded.

那么解释一下就是，反射是java语言的一个特性，它允程序在运行时（注意不是编译的时候）来进行自我检查并且对内部的成员进行操作。例如它允许一个java的类获取他所有的成员变量和方法并且显示出来。这个能特定我们不常看到，但是在其他的比如C或者C++语言中很不就存在这个特性。一个常见的例子是在JavaBean中，一些组件可以通过一个构造器来操作。这个构造器就是用的反射在动态加载的时候来获取的java中类的属性的。

反射的前传：类类型 Class Class

java中有一个类很特殊，就是Class类，很多朋友在写程序的时候有用过比如Apple.class来查看类型信息，大家就可以把它理解为封装了类的信息，很多解释说Class类没有构造器，其实是有的，只不过它的构造方法是private的（构造函数还有private的？？有，这样是为了禁止开发者去自己创建Class类的实例）。我们可以看一下JDK中源码：

注释很明确的告诉了我们，这个类是有JVM来创建的，所以我们就不用麻烦了。如果我们拿到一个类的类型信息，就可以利用反射获取其各种成员以及方法了。（注：Class 从JDK1.5版本后就开始更多为泛型服务了）那么我们怎么拿到一个类型的信息呢？假设我们有一个Role类：

packageyui;
/**
*Abaseclasshavingsomeattributesandmethods
*@authorOctobershiner
*@since2012317
*
**/
publicclassRole{
privateStringname;
privateStringtype;
//Constructors
publicRole(){
System.out.println("ConstructorRole()isinvoking");
}
//私有构造器
privateRole(Stringname){
this.name=name;
System.out.println("ConstructorRole(Stringname)isinvoking.");
}
//getandsetmethod
publicStringgetName(){
returnname;
}
publicvoidsetName(Stringname){
this.name=name;
}
publicStringgetType(){
returntype;
}
publicvoidsetType(Stringtype){
this.type=type;
}
//overridethetoStringmethodtoshowtheclass
@Override
publicStringtoString(){
return"Thisisarolecalled"+this.name;
}
}

在没有对象实例的时候，主要有两种办法。

//获得类类型的两种方式
Classcls1=Role.class;
Classcls2=Class.forName("yui.Role");

注意第二种方式中，forName中的参数一定是完整的类名（包名+类名），并且这个方法需要捕获异常。现在得到cls1就可以创建一个Role类的实例了，利用Class的newInstance方法相当于调用类的默认的构造器

Objecto=cls1.newInstance();//创建一个实例
//Objecto1=newRole();//与上面的方法等价

这样就创建了一个对象，缺点是我们只能利用默认构造函数，因为Class的newInstance是不接受参数的，后面会讲到可接受参数的newInstance，第二，如果类的构造函数是private的，比如Class，我们仍旧不能实例化其对象。

获取类的构造器

首先介绍一下Constructor类，这个类用来封装反射得到的构造器，Class有四个方法来获得Constructor对象

public Constructor<?>[] getConstructors() 返回类中所有的public构造器集合，默认构造器的下标为0
public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes) 返回指定public构造器，参数为构造器参数类型集合
public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() 返回类中所有的构造器，包括私有
public Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) 返回任意指定的构造器

从名字来看，还是很好懂的，带上Declared的都是获得所有的构造方法，包括私有，哈，这下我们就可以调用原本不允许调用的私有构造器了，看代码

/**
*获取构造方法Constructor
*getConstructor()onlyforpublic
*getDeclaredConstructor()globalaccessall
*
**/
//指定参数列表获取特定的方法
Constructorcon=cls1.getDeclaredConstructor(newClass[]{String.class});
con.setAccessible(true);//设置可访问的权限
Objectobj=con.newInstance(newObject[]{"liyang"});
System.out.println(obj);//打印一下这个对象的信息
//获取所有的构造方法集合
Constructorcon1[]=cls1.getDeclaredConstructors();
con1[1].setAccessible(true);
Objectobj1=con1[1].newInstance(newObject[]{"tom"});
System.out.println(obj1);

解释一下：第一个是获得一个指定的方法，我们指定了参数是一个String类型，第二段我们获得了所有的构造方法集合，并选取了其中一个创建了新的对象。注意这里Constructor的newInstance方法就可以设置参数了，与文章前面的同样的方法形成了对比。

注意，以上的四个方法全部需要抛出异常，当我们获得私有的方法的时候，要用setAccessible设置一下可访问的权限，例子中没有演示获取共有方法，那个比较简单，就不做介绍了，其实掌握了上面两个，其他就好理解了。

获取类的成员变量

了解了构造器，其实你可以猜到成员变量的获取方法了，成员变量用Field类进行封装。

主要的方法非常的类似：

public Field getDeclaredField(String name) 获取任意指定名字的成员
public Field[] getDeclaredFields() 获取所有的成员变量
public Field getField(String name) 获取任意public成员变量
public Field[] getFields() 获取所有的public成员变量

可以看出这些方法都是异曲同工的，好了直接看一下例子吧

/**
*获取成员变量Field
*getField()
*getDeclaredField()
**/
Fieldmem=cls1.getDeclaredField("name");
mem.setAccessible(true);
System.out.println("wegetformfield:"+mem.get(obj));

这是在访问私有变量，什么私有变量也可以访问？？是的。。。。

获取类的方法

我觉得你已经可以帮我写这一段了，封装类的方法的类是Method.获取method也有四个方法，猜到了没？？

public Method[] getMethods() 获取所有的共有方法的集合
public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes) 获取指定公有方法参数1：方法名参数2：参数类型集合
public Method[] getDeclaredMethods() 获取所有的方法
public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes) 获取任意指定方法

看下面的例子吧