Java|反射之调用方法

我们已经能通过Class实例获取所有Field对象，同样的，可以通过Class实例获取所有Method信息。Class类提供了以下几个方法来获取Method：

• Method getMethod(name, Class...)：获取某个public的Method（包括父类）
• Method getDeclaredMethod(name, Class...)：获取当前类的某个Method（不包括父类）
• Method[] getMethods()：获取所有public的Method（包括父类）
• Method[] getDeclaredMethods()：获取当前类的所有Method（不包括父类）

---------------------------------------获得方法与获得字段是类似的----------------------------------------

示例代码：

public class fieldTest {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
        Class<?> stdclass = Class.forName("Student");
        //获得public方法getScore，方法传入的参数的类型为String
        System.out.println(stdclass.getMethod("getScore", String.class));
        //获取继承的方法getName,无参数
        System.out.println(stdclass.getMethod("getName"));
        //获取private的方法getGrade，方法传入的参数的类型为String
        System.out.println(stdclass.getDeclaredMethod("getGrade", int.class));

    }

}

class Student extends Person{
    public int getScore(String type){
        return 403;
    }
    private int getGrade(int year){
        return 1;
    }

}

class Person {
    public String getName() {
        return "Person";
    }
}

上述代码首先获取Student的Class实例，然后，分别获取public方法、继承的public方法以及private方法，打印出的Method类似：

public int Student.getScore(java.lang.String)
public java.lang.String Person.getName()
private int Student.getGrade(int)

一个Method对象包含一个方法的所有信息：

• getName()：返回方法名称，例如："getScore"；
• getReturnType()：返回方法返回值类型，也是一个Class实例，例如：String.class；
• getParameterTypes()：返回方法的参数类型，是一个Class数组，例如：{String.class, int.class}；
• getModifiers()：返回方法的修饰符，它是一个int，不同的bit表示不同的含义。

调用方法

当我们获取到一个Method对象时，就可以对它进行调用。我们以下面的代码为例：

String s = "Hello world";
String r = s.substring(6); // "world"

如果用反射来调用substring方法，需要以下代码：

 public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException {
       
        //String对象
          String s = "Hello World";
          //获取类实例
        Class<? extends String> aClass = s.getClass();
        //通过类实例获取类的方法（但需传入方法名，方法传入参数的类型）
        Method substringMethod = aClass.getDeclaredMethod("substring", int.class);
        //Method.invoke（调用的obj，传入的参数）
        System.out.println(substringMethod.invoke(s, 6));

    }

注意到substring()有两个重载方法，我们获取的是String substring(int)这个方法。思考一下如何获取String substring(int, int)方法。

对Method实例调用invoke就相当于调用该方法，invoke的第一个参数是对象实例，即在哪个实例上调用该方法，后面的可变参数要与方法参数一致，否则将报错。

调用静态方法

如果获取到的Method表示一个静态方法，调用静态方法时，由于无需指定实例对象，所以invoke方法传入的第一个参数永远为null。
（因为静态方法、静态变量 是实际上存在于类当中的，而不是类的实例）（能在实例中调用该是因为编译器会帮我们自动改）

我们以Integer.parseInt(String)为例：

 //获取Integer.parseInt(String )方法，参数类型为String
        Method parseIntMethod = Integer.class.getDeclaredMethod("parseInt", String.class);
        System.out.println(parseIntMethod);
        //调用该静态方法并获取结果
        Integer n = (Integer) parseIntMethod.invoke(null, "211");
        System.out.println(n);

调用非public方法

和Field类似，对于非public方法，我们虽然可以通过Class.getDeclaredMethod()获取该方法实例，但直接对其调用将得到一个IllegalAccessException。为了调用非public方法，我们通过Method.setAccessible(true)允许其调用：

 public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        Person p = new Person();
        Method setNameMethod = p.getClass().getDeclaredMethod("setName", String.class);
        setNameMethod.setAccessible(true);
        setNameMethod.invoke(p,"lg");
        System.out.println(p.name);
}

class Person {
     String name;

    private void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

此外，setAccessible(true)可能会失败。如果JVM运行期存在SecurityManager，那么它会根据规则进行检查，有可能阻止setAccessible(true)。例如，某个SecurityManager可能不允许对java和javax开头的package的类调用setAccessible(true)，这样可以保证JVM核心库的安全。

多态

我们来考察这样一种情况：一个Person类定义了hello()方法，并且它的子类Student也覆写了hello()方法，那么，从Person.class获取的Method，作用于Student实例时，调用的方法到底是哪个？

public class fieldTest {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        //获取Person的hello方法
        Method PERSONhello = Person.class.getDeclaredMethod("hello");
        //对Student实例调用上面的hello方法
        PERSONhello.invoke(new Student());
    }
    
}

class Student extends Person{
    @Override
    public void hello() {
        System.out.println("Student的方法hello()执行了");
    }
}

class Person {
    public void hello(){
        System.out.println("Person的方法hello()执行");
    }
}

输出结果：Student的方法hello()执行了

因此，使用反射调用方法时，仍然遵循多态原则：即总是调用实际类型的覆写方法（如果存在）。上述的反射代码：

Method m = Person.class.getMethod("hello");
m.invoke(new Student());

实际上相当于：

Person p = new Student();
p.hello();

小结

Java的反射API提供的Method对象封装了方法的所有信息：

通过Class实例的方法可以获取Method实例：getMethod()，getMethods()，getDeclaredMethod()，getDeclaredMethods()；

通过Method实例可以获取方法信息：getName()，getReturnType()，getParameterTypes()，getModifiers()；

通过Method实例可以调用某个对象的方法：Object invoke(Object instance, Object... parameters)；

通过设置setAccessible(true)来访问非public方法；

通过反射调用方法时，仍然遵循多态原则。