一文讲透 Java 中的反射-优快云博客

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什么是反射

反射是 Java 中的一个特性，它允许程序在运行时获取自身的信息，并动态地操作类或对象的属性、方法和构造函数。通过反射，我们可以在事先不知道确切类名的情况下实例化对象、调用方法和设置属性。

反射机制的核心是Class对象，它代表一个类。Java 虚拟机（JVM）在加载类时会自动创建这个Class对象。

JVM 如何创建一个类

当我们编写一个类并进行编译时，编译器会将其转换为存储在.class文件中的字节码。在类加载过程中，JVM 使用ClassLoader读取.class文件，将字节码加载到内存中，并根据这些信息创建相应的Class对象。由于每个类在 JVM 中只加载一次，所以每个类都对应一个唯一的Class对象。

示例

arduino

代码解读

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public class User extends People { public String name; private int age; private static int staticFiled = 10; private final String sex; protected String protectedFiled; static { System.out.println("静态方法执行"); } public User(String name, String sex) { this.name = name; this.sex = sex; } private void privateMethod() { System.out.println("我是私有方法"); } public void publicMethod() { System.out.println("我是公共方法"); } } public class People { public String publicFiled; private String privateFiled; }

获取`Class`对象的三种方式

第一种方法通过类名使用.class获取类对象。这是在编译时完成的，所以明确指定了类型User，不会导致任何错误。使用这种方法获取对象不会触发类初始化；只有在访问类的静态成员或实例时才会进行初始化。

ini

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Class<User> userClass = User.class;

实例化一个对象：

arduino

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User userInstance = userClass.getDeclaredConstructor(String.class, String.class).newInstance("张三", "男");

第二种方法通过对象的getClass()方法获取类对象。这种方法适用于从已实例化的类对象中获取类对象。请注意，类型不是User，而是通配符?，因为Class对象是从User的实例中获取的，实例的具体类型只能在运行时确定，而不是在编译时。

ini

代码解读

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User user = new User("张三", "男"); Class<?> userClass = user.getClass();

实例化一个对象：

ini

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Constructor<?> constructor = userClass.getConstructor(String.class, String.class); User userInstance = (User) constructor.newInstance("张三", "男");

第三种方法使用静态方法Class.forName()通过全路径获取类对象。由于类型只能在运行时知道，所以类型是通配符?。通过这种方法获取类对象将立即触发类初始化。

ini

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Class<?> userClass = Class.forName("org.example.reflect.entity.User");

创建一个实例：

ini

代码解读

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Constructor<?> constructor = userClass.getDeclaredConstructor(String.class, String.class); User userInstance = (User) constructor.newInstance("张三", "男");

在 Java 中访问对象字段

获取所有公共字段要获取所有公共字段，包括从父类继承的字段，使用getFields()：

ini

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Field[] fields = user.getFields(); for (Field field : fields) { System.out.println(field); }

输出：

arduino

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public java.lang.String org.example.reflect.entity.User.name public java.lang.String org.example.reflect.entity.People.publicField

获取所有声明的字段要获取类中所有声明的字段，无论其访问级别如何，使用getDeclaredFields()。这不包括从超类继承的字段：

ini

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Field[] fields = user.getDeclaredFields(); for (Field field : fields) { System.out.println(field); }

输出：

arduino

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public java.lang.String org.example.reflect.entity.User.name private int org.example.reflect.entity.User.age private final java.lang.String org.example.reflect.entity.User.sex protected java.lang.String org.example.reflect.entity.User.protectedField

获取超类中的字段要获取超类中的字段，使用getSuperclass()：

ini

代码解读

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Field[] fields = user.getSuperclass().getDeclaredFields(); for (Field field : fields) { System.out.println(field); }

输出：

arduino

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public java.lang.String org.example.reflect.entity.People.publicField private java.lang.String org.example.reflect.entity.People.privateField

获取特定字段要通过名称获取特定公共字段，使用getField(String name)。对于任何特定字段，无论其访问级别如何，使用getDeclaredField(String name)。
处理不存在的字段尝试访问不存在的字段不会产生编译时错误，但会在运行时抛出异常：

ini

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try { Field nonExistentField = user.getDeclaredField("nonExistentField"); } catch (NoSuchFieldException e) { e.printStackTrace(); }

输出：

makefile

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java.lang.NoSuchFieldException: nonExistentField

设置字段值要设置私有静态字段的值，首先使其可访问：

ini

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Class<?> userClass = Class.forName("org.example.reflect.entity.User"); Field staticField = userClass.getDeclaredField("staticField"); staticField.setAccessible(true); System.out.println(staticField.get(null));

如果字段是final的，仍然可以修改它：

ini

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Field field = userClass.getDeclaredField("sex"); field.setAccessible(true); field.set(obj, "女生"); System.out.println(field.get(obj));

输出：

代码解读

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女生

访问方法

访问方法与访问字段类似：

getMethods()检索类及其超类中的所有公共方法。
getDeclaredMethods()检索类中所有声明的方法，无论访问级别如何。
getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)按名称和参数类型检索特定公共方法。
getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)按名称和参数类型检索特定声明的方法，无论访问级别如何。