Java反射机制简介

Java反射机制的理解

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最近接手公司的项目中，经常用到Java的反射来动态的获取其他SDK的属性以及方法，因此抽时间写了一篇文章回顾一下Java反射的知识，温故知新。

Java反射机制的概念

首先先介绍一下反射的概念，反射的概念是主要是指程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力。
而体现在Java中，对于一个类，在程序运行的时候，可以通过已知的Class名称动态的创建这个类的实例、获取类的Fields、Method、Constructor。
即通过Java的反射机制，我们可以实现如下功能：

• 在运行时获取一个类的实例
• 在运行时判断一个对象所属的类
• 在运行时获取一个类所具有的成员变量和方法
• 在运行时调用这个类的一个对象的方法

Java反射机制的相关方法

1. 在运行时获取一个类的Class对象

方法	描述
调用对象的getClass	Class clazz= obj.getClass();
类名.class 语法	Class clazz = 类名.class;
Class.forName()静态方法	Class clazz = Class.forName(“类名”);

2. 在运行时获取一个类所具有的成员变量

方法	描述
Field getField(String name)	获得某个类的指定（public）的字段，包括父类。
Field[] getFields()	获得某个类的所有的公共（public）的字段，包括父类。
Field getDeclaredField(String name)	获得某个类的指定的申明的字段，即包括public、private和proteced，但是不包括父类的申明字段。
Field[] getDeclaredFields	获得某个类的所有申明的字段，即包括public、private和proteced，但是不包括父类的申明字段。

3. 在运行时获取一个类所具有的方法

方法	描述
Method getMethod(String name, Class… parameterTypes)	返回一个 Method 对象，第一个参数表示需要获取的方法名，第二个参数表示该方法的参数列表的参数类型。
Method[] getMethods()	获取当前类及所有继承的父类的public修饰的方法。仅包括public访问修饰符修饰的方法。
Method getDeclaredMethod(String name, Class… parameterTypes)	返回一个 Method 对象，第一个参数表示需要获取的方法名，第二个参数表示该方法的参数列表的参数类型。
Method[] getDeclaredMethods()	获取当前类的所有方法，包括public/private/protected/default修饰的方法。

4. 在运行时调用这个类的一个对象的方法

方法	描述
Object invoke(Object receiver, Object… args)	返回一个Object对象，即该方法的返回值，invoke是Method的方法，通过反射拿到method对象后，通过invoke方法执行该方法。第一个参数表示方法名，第二个参数表示该方法的参数。

通过一个Demo加深理解

首先创建一个类优快云Info，该类声明2成员变量，一个public修饰的name，一个private的age；

声明如下方法：setAge,getAge,setName,getName,toString;

package com.cdsn.lhy;
/**
 * @author linghuanyun
 * @Date 2016-9-5
 */
public class 优快云Info {

    public String name;
    private String age;
    public 优快云Info(String name, String age) {
        super();
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public 优快云Info() {
        super();
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(String age) {
        this.age = age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "优快云Info [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }
}

下面进行测试，直接贴出代码。

package com.cdsn.lhy;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * @author linghuanyun
 * @Date 2016-9-5
 */
public class ReflectionTest {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 获得Class对象
            Class<?> clazz = Class.forName("com.cdsn.lhy.优快云Info");
            // 获得类的实例
            优快云Info instance = (优快云Info) clazz.newInstance();
            /**
             * getFields(),只包含当前类以及父类public字段
             */
            Field[] fields = clazz.getFields();
            System.out.println("getting all fields......");
            for (Field field : fields) {
                System.out.println(field);
            }
            /**
             * getDeclaredFields(),不包括父类字段
             */
            Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
            System.out.println("\ngetting all declaredFields......");
            for (Field field : declaredFields) {
                System.out.println(field);
            }
            /**
             * getMethods(),只包含当前类以及父类（Object）public方法
             */
            Method[] methods = clazz.getMethods();
            System.out.println("\ngetting all methods........");
            for (Method method : methods) {
                System.out.print(method.getName() + " ");
            }
            /**
             * getDeclaredMethods(),不包括父类方法
             */
            Method[] declareMethods = clazz.getDeclaredMethods();
            System.out.println("\ngetting all declaredMethods........");
            for (Method method : declareMethods) {
                System.out.print(method.getName() + " ");
            }
            /**
             * invoke()
             */
            System.out.println("\ngetting invoke.........");
            Method setName = clazz.getMethod("setName",
                    new Class[] { String.class });
            Method setAge = clazz.getMethod("setAge",
                    new Class[] { String.class });
            Method toString = clazz.getMethod("toString", new Class[] {});
            System.out.println("before invoking setAge and setName"
                    + (String) instance.toString());
            setAge.invoke(instance, "18");
            setName.invoke(instance, "linghuanyun");
            System.out.println("after invoking setAge and setName"
                    + (String) instance.toString());

        } catch (ClassNotFoundException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (SecurityException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

运行结果如下图所示：

结果分析：

• 可以看到在执行getFields()，获得了public声明的name字段，而private声明的age则没有；而getDeclaredFields()方法将这个类声明的name以及age都获取到了。
• 执行getMethods()，除了类本身声明的几个方法，还拿到了继承自Object类的public方法，如wait(),equals()等等。
• 执行invoke前，instance对象的name以及age并没有赋值，所以都为null，在invoke了setName()以及setAge()方法后，可以看到已经成功赋值。

稍后附上演示Demo下载地址，欢迎大家交流讨论。

下载地址：演示Demo,欢迎点击下载