Java反射机制（带应用）-白红宇

Java反射机制（带应用）

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发布时间：2019-06-24

本文共 8911 字，大约阅读时间需要 29 分钟。

1、Java的反射机制：

Java反射机制是在

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反射机制：“程序运行时，允许改变程序结构或变量类型，这种语言称为

”。从这个观点看，Perl，Python，Ruby是动态语言，C++，Java，C#不是动态语言。

但是Java有着一个非常突出的动态相关机制：Reflection，用在Java身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes。换句话说，Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class，获悉其完整构造（但不包括methods定义），并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。

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以上是百度百科中对Java反射机制的解释。

2、Java反射机制的功能：

（1）

在运行时判断任意一个对象所属的类；

（2）

在运行时构造任意一个类的对象；

（3）

在运行时判断任意一个类所具有的

和方法；

（4）

在运行时调用任意一个对象的方法；生成动态代理。

3、与反射相关的类有：

Class：表示类、Field：表示成员变量、 Method：表示方法、Constructor：表示构造器。

4、获取Class类的三种基本方式：

（1）通过 类名称.class，对基本类型也支持；

Class c = int.class；

Class c = int[ ].class；

Class c = String.class

（2）通过 对象.getClass( )方法

Class c = obj.getClass( );

（3） Class.forName( ) 通过类名称加载类，这种方法只要有类名称就可以得到Class；

Class c = Class.forName(“cn.ywq.Demo”);

示例：通过反射来创建一个对象，利用.newInstance( )方法来实现。

public class Demo1 {	@Test	public void fun1() throws Exception {		String className = "cn.ywq.User";		Class clazz = Class.forName(className); 		User user = (User)clazz.newInstance();		System.out.println(user);	}}class User {	private String username;	private String password;	public String getUsername() {		return username;	}	public void setUsername(String username) {		this.username = username;	}	public String getPassword() {		return password;	}	public void setPassword(String password) {		this.password = password;	}	@Override	public String toString() {		return "User [username=" + username + ", password=" + password + "]";	}}

5、Field类的使用

Field表示类的成员变量，可以是实例变量，也可以是静态变量。

（1）获取Field对象，

获取Field对象需要使用Class对象，下面是Class类的API：

Field getField(String name)：通过名字获取公有成员变量的反射对象，包含父类中声明的公有成员变量；

Field[ ] getFields()：获取所有公有成员变量反射对象，包含父类中声明的公有成员变量；

Field getDeclaredField(String name)：通过名字获取本类中某个成员变量，包含本类的private成员变量，但父类中声明的任何成员变量都不包含；

Field[ ] getDeclaredFields()：获取本类中声明的所有成员变量，包含private成员变量，但不包含父类中声明的任何成员变量；

（2）Field类的常用方法

String getName()：获取成员变量名；

Class getDeclaringClass()：获取成员变量的类型；

Class getType()：获取当前成员变量的类型；

Object get(Object obj)：获取obj对象的成员变量的值；

void set(Object obj, Object value)：设置obj对象的成员变量值为value；

示例：通过Field读写成员

User.java

public class User {	public String username;	public String password;	public User() {	}	public User(String username, String password) {		this.username = username;		this.password = password;	}	public String getUsername() {		return username;	}	public void setUsername(String username) {		this.username = username;	}	public String getPassword() {		return password;	}	public void setPassword(String password) {		this.password = password;	}	@Override	public String toString() {		return "User [username=" + username + ", password=" + password + "]";	}}

Demo1.java

public class Demo1 {	@Test	public void fun1() throws Exception {		String className = "cn.itcast.User";		Class clazz = Class.forName(className);		User user = new User("zhangSan", "123");				Field field1 = clazz.getField("username"); 		Field field2 = clazz.getField("password") ;				String username = (String)field1.get(user); 		String password = (String)field2.get(user); 				System.out.println(username + ", " + password);				field1.set(user, "liSi"); 		field2.set(user, "456"); 				System.out.println(user);	}}

6、Constructor类的使用

Constructor表示一个类的构造器。即构造器的反射对象！

（1）获取Constructor对象

获取Construcator对象需要使用Class对象，下面API来自Class类：

Constructor getConstructor(Class… parameterTypes)：通过指定的参数类型获取公有构造器反射对象；

Constructor[ ] getConstructors( )：获取所有公有构造器对象；

Constructor getDeclaredConstructor(Class… parameterTypes)：通过指定参数类型获取构造器反射对象。可以是私有构造器对象；

Constructor[ ] getDeclaredConstructors()：获取所有构造器对象。包含私有构造器；

（2）Construcator类常用方法

String getName()：获取构造器名；

Class getDeclaringClass()：获取构造器所属的类型；

Class[ ] getParameterTypes()：获取构造器的所有参数的类型；

Class[ ] getExceptionTypes()：获取构造器上声明的所有异常类型；

newInstance(Object… initargs)：通过构造器反射对象调用构造器。

示例：通过Construcator创建对象

User.java

public class User {	private String username;	private String password;	public User() {	}	public User(String username, String password) {		this.username = username;		this.password = password;	}	public String getUsername() {		return username;	}	public void setUsername(String username) {		this.username = username;	}	public String getPassword() {		return password;	}	public void setPassword(String password) {		this.password = password;	}	@Override	public String toString() {		return "User [username=" + username + ", password=" + password + "]";	}}

Demo1.java

public class Demo1 {	@Test	public void fun1() throws Exception {		String className = "cn.itcast.User";		Class clazz = Class.forName(className);		Constructor c = clazz.getConstructor(String.class, String.class);		User user = (User)c.newInstance("zhangSan", "123");		System.out.println(user);	}}

7、Method类的使用

（1）获取Method

获取Method需要通过Class对象，下面是Class类的API：

Method getMethod(String name, Class… parameterTypes)：通过方法名和方法参数类型获取方法反射对象，包含父类中声明的公有方法，但不包含所有私有方法；

Method[ ] getMethods()：获取所有公有方法，包含父类中的公有方法，但不包含任何私有方法；

Method getDeclaredMethod(String name, Class… parameterTypes)：通过方法名和方法参数类型获取本类中声明的方法的反射对象，包含本类中的私有方法，但不包含父类中的任何方法；

Method[ ] getDeclaredMethods( )：获取本类中所有方法，包含本类中的私有方法，但不包含父类中的任何方法。

（2）Method常用方法

String getName( )：获取方法名；

Class getDeclaringClass( )：获取方法所属的类型；

Class[ ] getParameterTypes( )：获取方法的所有参数的类型；

Class[ ] getExceptionTypes( )：获取方法上声明的所有异常类型；

Class getReturnType( )：获取方法的返回值类型；

Object invode(Object obj, Object… args)：通过方法反射对象调用方法，如果当前方法是实例方法，那么当前对象就是obj，如果当前方法是static方法，那么可以给obj传递null。args表示是方法的参数；

示例：通过Method调用方法

public class Demo1 {	@Test	public void fun1() throws Exception {		String className = "cn.ywq.User";		Class clazz = Class.forName(className);		Constructor c = clazz.getConstructor(String.class, String.class);		User user = (User)c.newInstance("zhangSan", "123");				Method method = clazz.getMethod("toString");		String result = (String)method.invoke(user);		System.out.println(result);	}}

8、AccessibleObject的使用

AccessibleObject类是Constructor、Method、Field三个类的父类。AccessibleObject最为重要的方法如下：

boolean isAccessible( )：判断当前成员是否可访问；

voidsetAccessible(boolean flag)：设置当前成员是否可访问。

当Constructor、Method、Field为私有时，如果我们想反射操作，那么就必须先调用反射对象的setAccessible(true)方法，然后才能操作。

User.java

public class User {	private String username;	private String password;	public User() {	}	public User(String username, String password) {		this.username = username;		this.password = password;	}	public String getUsername() {		return username;	}	public void setUsername(String username) {		this.username = username;	}	public String getPassword() {		return password;	}	public void setPassword(String password) {		this.password = password;	}	@Override	public String toString() {		return "User [username=" + username + ", password=" + password + "]";	}}

注意，User类的username和password成员变量为private的，这时再通过Field来反射操作这两个成员变量就必须先通过setAccessible(true)设置后才行。

public class Demo1 {	@Test	public void fun1() throws Exception {		String className = "cn.ywq.User";		Class clazz = Class.forName(className);		User user = new User("zhangSan", "123");				Field field1 = clazz.getDeclaredField("username");		Field field2 = clazz.getDeclaredField("password");				field1.setAccessible(true);		field2.setAccessible(true);				String username = (String)field1.get(user);		String password = (String)field2.get(user);				System.out.println(username + ", " + password);				field1.set(user, "liSi");		field2.set(user, "456");				System.out.println(user);	}}

9、Java反射机制在工厂方法模式中的使用：

工厂方法模式模式主要的作用就是创建一个对象，它是new一个对象的替代品。在所有需要生成对象的地方都可以使用。

工厂方法模式利用Java的反射机制来得到Class类，利用newInstance( )方法来创建一个对象。

通用类图如下所示：

通用源代码：

//抽象产品类public abstract class Product {        //产品类的公共方法    public void method1(){            //业务逻辑处理    }      //抽象方法    public abstract void method2();    }//多个具体产品类public class ConcreteProduct1 extends Product {    public void method2() {            //业务逻辑处理    }}public class ConcreteProduct2 extends Product {    public void method2() {            //业务逻辑处理    }}//抽象工厂类public abstract class Creator {        /*     * 创建一个产品对象，其输入参数类型可以自行设置     * 通常为String、Enum、Class等，当然也可以为空     */            public abstract 
          
            T create Product(Class
           
             c);}//具体工厂类public class ConcreteCreator extends Creator {         public 
            
              T create Product(Class
             
               c){            Product product=null;            try {                   product = (Product)Class.forName(c.get Name()).new Instance();            } catch (Exception e) {                   //异常处理            }            return (T)product;             }}

测试代码如下：

public class Client {    public static void main(String[] args) {            Creator creator = new ConcreteCreator();            Product product = creator.createProduct(ConcreteProduct1.class);            /*             * 继续业务处理             */    }}

可以看到，工厂方法模式中，在具体的工厂中使用了反射机制来创建了一个product的对象。