JAVA反射机制深入学习（一）Java反射概念解析

本文深入讲解Java反射机制的核心概念及应用场景，包括Class、Constructor、Field和Method对象的使用方法，并通过示例代码演示如何获取和操作类的信息。

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首先先来看一下JAVA反射的概念：

JAVA反射（Reflection）：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；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；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。

Java的反射机制是java被称为动态语言的一个关键性质。

那么反射机制所能实现的功能有：

1. 只要给定类的全名，即可通过反射获取类的所有信息。

2. 反射可以在程序运行时获取任意一个对象所属的类对象。

3. 在运行时可以获取到类中所有属性对象，并对其操作（包括私有属性）。

4. 在运行时可以获取到类中、父类中所有方法，并调用。

目前主流的应用框架如Struts2、Hibernate、Spring、SpringMVC等框架的核心全部是利用Java的反射机制来实现的。

在学习JAVA的反射机制前我们得先了解下JAVA中的几大对象 Class、Constructor、Field、Method

首先先来看下JAVA中的Class对象

Class其实就是类的类型，比如字符串类型就是String，整形类型就是Integer，String和Integer类型就是Class。

Class对象是运行时获取的

Class对象的常用方法介绍：

getName() 获得类中完整名称

getDeclaredFields() 获得类中的所有属性

getDeclaredMethods() 获得类中所有的方法

getConstructors() 获得类构造方法

newInstance() 实例化类对象

注：newInstance()方法为实例化空参数的类对象时使用。

获取Class对象的有三种方法，我们来通过实例来演示下获取Class对象的三种方式：

首先我们先来创建一个简单的bean来作为被获取的class对象的类

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public class Book {
private int id;
private String name;
private String type;
public Book() {
}
public Book(int id, String name, String type) {
this.id = id;
this.name = name;
this.type = type;
}
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 String getType() {
return type;
}
public void setType(String type) {
this.type = type;
}
}

获取class对象的第一种方法是利用Class类forName()静态方法传入一个类的全路径来返回相对应的类的Class对象。

[java] view plain copy

book1=Class.forName("cn.lovepi.reflection.bean.Book");

获取class对象的第二种方法是将实例化的类对象转型为Object对象，然后通过Object对象的getClass()方法来返回对应类的Class对象。

[java] view plain copy

Book book=new Book();
Object object=book;
book2=object.getClass();

获取class对象的第三种方法是通过类的class属性返回类的Class对象。

[java] view plain copy

book3=Book.class;

示例代码如下：

[java] view plain copy

public class Main {
public static void main(String[] args){
Class book1=null;
Class book2=null;
Class book3=null;
//获取Class对象的第一种方法
try {
book1=Class.forName("cn.lovepi.reflection.bean.Book");
System.out.println("book1==>"+book1);
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
//第二种方法
Book book=new Book();
Object object=book;
book2=object.getClass();
System.out.println("book2==>"+book2);
//第三种方法
book3=Book.class;
System.out.println("book3==>"+book3);
//接下来使用newInstance方法来创建一个Book对象。
try {
Book book4= (Book) book3.newInstance();
System.out.println("book4==>"+book4);
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

在java反射机制中我们就是使用第一种方式来获取对应的class对象，并使用newInstance()方法来得到对应类的类对象，这样便间接的通过代码的方法获取到了对应类的对象。

接下来再来认识一下Constructor对象

Constructor：类的构造函数反射类，通过getConstructor方法可以获得类的所有构造函数反射对象数组。其中最主要的一个方法是newInstance，通过该方法可以创建一个对象类的实例。相当于new关键字

接下来再来认识一下Field对象

Field：用于表示类中、接口中属性对象的类。包名：java.lang.reflect.field利用他可以用来操作类中所有的属性和属性的信息，不论公有还是私有的。

Field类的常用方法介绍：

getName() 获得属性名称

getType() 获得属性类型

get(Object obj) 取得obj对象中这个属性的值

set(Object obj, Object value) 向obj对象中这个属性赋值value

setAccessible(true) 启用/禁用访问控制权限

我们先来介绍下Class对象中获取Field对象常用的两种方法：

Field[] getDeclaredFields() 获取类中所有的属性信息，包括私有属性信息

Field[] getFields() 获取类中所有的公共属性信息

接下来来演示下Field类常用的一些方法：

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package cn.lovepi.reflection.test;
import cn.lovepi.reflection.bean.Book;
import java.lang.reflect.Field;
/**
*
* 演示Field对象常用的方法
*/
public class FieldTest {
public static void main(String[] args){
//首先创建一个Book对象
Book book=new Book();
//在book对象中封装相应的数据
book.setId(1);
book.setName("走在人生边上");
book.setType("散文");
// show(Book.class);
show(book);
}
/**
* 使用传递过来的类对象获取对应的属性信息
* @param cl Class对象
*/
public static void show(Class cl){
//获取Class对象中声明的所有属性信息，返回值为Field数组
//此方法可以获取到所有的属性信息
Field[] fields=cl.getDeclaredFields();
//此方法只能获取到Class对象中的公有属性信息
Field[] fields1=cl.getFields();
//遍历数组，取出属性信息
for (Field ff:fields
) {
System.out.println("属性名称"+ff.getName()+"属性类型"+ff.getType());
}
System.out.println("---------------------------------");
for (Field ff:fields1
) {
System.out.println("属性名称"+ff.getName()+"属性类型"+ff.getType());
}
}
/**
* 利用传递过来的实体类对象可以获取到对应的属性名称已经属性值
* @param ob 实体类对象
*/
public static void show(Object ob){
//首先获取Class对象
Class cl=ob.getClass();
//获取属性数组
Field[] fields=cl.getDeclaredFields();
for (Field ff:fields
) {
//*非常重要，需要设置当前的私有属性可以被外部访问到
ff.setAccessible(true);
try {
//获取当前实体类对象中的属性名称和对应的属性值
System.out.println("属性名称=="+ff.getName()+"||"+"属性值=="+ff.get(ob));
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}

最后再来看一下Method对象

Method：表示类中、接口中方法对象的类。包名：java.lang.reflect.method 利用他可以操作类中所有的方法，不论公有还是私有。

Method对象的常用方法介绍：

getName() 获得方法名称

getReturnType() 获得方法返回值类型

invoke(Object obj, Object... args) 利用obj对象调用该方法

getParameterTypes() 获得方法所有参数类型，按照顺序返回Class数组

getDeclaredAnnotations() 获取方法的全部注解

我们先来看一下Class类中获取Method对象的几种常用方式：

Method[] getDeclaredMethods() 获取类中定义的所有方法。

Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) 获取某个特定的方法，第一个参数为方法名称，第二个参数为方法参数的类对象。当方法具有多个参数时，传入的是Class数组；当参数为0时，传入null。

在这里必须重点介绍invoke(Object obj, Object... args) 方法。

这个方法是Object对象执行方法的反射，由被执行的方法调用（反着调用，也算反射的小特征），传入的第一个参数是调用该方法的Object对象，第二个参数是调用该方法时应传入的参数。当具有多个参数时，传入Object数组；当参数为0时，传入空的Object数组。

接下来演示一下Methd的一些常用方法。

[java] view plain copy

package cn.lovepi.reflection.test;
import cn.lovepi.reflection.bean.Book;
import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
/**
* Created by icarus on 2016/5/27.
*/
public class MethodTest {
public static void main(String[] args){
//首先新建一个Book对象
Book book=new Book();
book.setId(2);
book.setName("活着");
book.setType("小说");
// show(book);
showUse(book);
}
/**
* 根据传递过来的实体类对象来获得带类对象中的方法信息
* @param ob 实体类对象
*/
public static void show(Object ob){
//首先获取Class对象
Class cl=ob.getClass();
//获取所有方法
Method[] methods=cl.getDeclaredMethods();
for (Method m:methods
) {
System.out.println("方法名称=="+m.getName());
System.out.println("方法返回值类型=="+m.getReturnType());
System.out.println("方法修饰符标号=="+m.getModifiers());
System.out.println("方法修饰符=="+ Modifier.toString(m.getModifiers()));
System.out.println("方法的注解信息为");
Annotation[] annotations=m.getDeclaredAnnotations();
for (Annotation a:annotations
) {
System.out.print(a.toString());
}
System.out.println("方法的参数列表为");
Class[] cl1=m.getParameterTypes();
for (Class cll:cl1
) {
System.out.print(" "+cll.getName());
}
}
}
/**
* 使用传递过来的实体类获取其中的方法并调用
* @param object
*/
public static void showUse(Object object){
//获取Class对象
Class cl=object.getClass();
try {
//获取对应方法，传入方法名和方法参数,方法参数为Class数组
Method m1=cl.getMethod("setName",String.class);
//执行该方法,第一个参数为执行该对象的对象，
// 第二个参数为方法的参数,方法参数为Object数组
m1.invoke(object,"悲惨的世界");
Method m2=cl.getMethod("getName",null);
m2.invoke(object,new Object[0]);
Method m3=cl.getMethod("test",new Class[]{String.class,int.class});
m3.invoke(object,new Object[]{"哈哈哈",8});
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}