Java基础教程（六十四）反射之获取继承关系：Java反射探秘，三招破解类继承关系，附实战代码

一、继承关系获取的核心API

Java反射提供两大关键方法获取类的直接继承关系：

// 获取直接父类
Class<?> superClass = String.class.getSuperclass(); // 返回Object.class

// 获取直接实现的接口
Class<?>[] interfaces = List.class.getInterfaces(); // 返回[Collection.class]

二、递归遍历：破解完整继承链

实际开发常需获取完整的父类继承链或接口树：

public static List<Class<?>> getAllSuperclasses(Class<?> clazz) {
    List<Class<?>> classes = new ArrayList<>();
    Class<?> superclass = clazz.getSuperclass();
    // 递归终止条件：到达Object或null
    while (superclass != null && superclass != Object.class) {
        classes.add(superclass);
        superclass = superclass.getSuperclass();
    }
    return classes;
}

三、实战：完整继承关系分析工具

以下工具类支持获取父类链+接口树：

import java.util.*;

public class ReflectionUtils {
    // 获取所有父类（包含自身）
    public static List<Class<?>> getClassHierarchy(Class<?> clazz) {
        List<Class<?>> hierarchy = new ArrayList<>();
        while (clazz != null && clazz != Object.class) {
            hierarchy.add(clazz);
            clazz = clazz.getSuperclass();
        }
        Collections.reverse(hierarchy); // 按继承顺序排序
        return hierarchy;
    }

    // 获取所有实现接口（含父类接口）
    public static Set<Class<?>> getAllInterfaces(Class<?> clazz) {
        Set<Class<?>> interfaces = new HashSet<>();
        while (clazz != null) {
            interfaces.addAll(Arrays.asList(clazz.getInterfaces()));
            clazz = clazz.getSuperclass(); // 向上追溯父类接口
        }
        return interfaces;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 示例：分析ArrayList的继承关系
        List<Class<?>> hierarchy = getClassHierarchy(ArrayList.class);
        System.out.println("继承链: " + hierarchy); 
        // [java.lang.Object, java.util.AbstractList, java.util.ArrayList]
        
        Set<Class<?>> interfaces = getAllInterfaces(ArrayList.class);
        System.out.println("接口树: " + interfaces);
        // [java.util.List, java.util.RandomAccess, java.lang.Cloneable, ...]
    }
}

四、应用场景与风险提示

典型应用场景：

1. 框架开发：Spring的依赖注入通过继承关系查找Bean
2. 注解处理器：扫描特定父类/接口的注解
3. 序列化工具：动态解析对象结构

风险规避：

// 1. 性能敏感场景慎用反射（缓存Class对象）
private static final Map<String, Class<?>> CLASS_CACHE = new ConcurrentHashMap<>();

// 2. 安全检查（防止非法访问）
if (!Modifier.isPublic(clazz.getModifiers())) {
    throw new IllegalAccessException("非公开类禁止访问");
}

关键结论：反射虽能穿透继承关系，但务必配合isAssignableFrom()进行类型安全校验，避免ClassCastException。

---

掌握反射分析继承关系的能力，相当于获得Java类型系统的“透视镜”。合理运用此技术可大幅提升框架灵活性，但切记反射是重型操作——在性能关键路径使用时需谨慎评估，并优先考虑安全的类型判断API替代方案。