Java 反射 Reflection

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Java 反射

在运行时：

• 获取类的成员变量和成员方法
• 调用类的成员变量和成员方法
• 通过构造函数构造一个类的对象

缺点：性能较差

getXX() VS getDeclaredXX()：

• getXX()：包括继承的
• getDeclaredXX()：不包括继承的

Java 反射的使用

首先通过 Class.forName("") 显示加载某个类，获得 Class 对象，然后调用 Class 对象的如下方法：

• Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes)
  • 通过参数列表，获得某个构造方法
  • 随后可以调用 Constructor 类的 newInstance() 方法来创建对象
• Method[] getDeclaredMethods()
  • 获得所有的成员方法
  • Method 类包含如下方法：
    • String getName()
    • Class[] getParameterTypes()
    • Class[] getExceptionTypes()
    • Class getReturnType()
    • Annotation[] getDeclaredAnnotations()
    • Class getDeclaringClass()
• Method getDeclaredMethod(String name, Class... parameterTypes)
  • 通过方法名和参数列表，获得某个成员方法
  • 如果只是通过方法名来获得某个成员方法，则难以处理方法重载的情况
• Field[] getDeclaredFields()
  • 获得所有的成员变量
• Field getDeclaredField(String name)
  • 通过变量名，获得某个成员变量

使用 Java 反射 API 的时候可以绕过 Java 的访问控制检查，可以访问私有成员变量和私有成员方法，只需在获取 Constructor，Method 和 Field 之后调用 .setAccessible(true)。

示例：

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void print() {
        System.out.println(name + "-" + age);
    }
}

public static void main(String[] args) throws Exception {
    // 加载类，字节码转换为 Class 对象
    Class c = Class.forName("Student");

    // 获取构造方法并通过构造方法构造对象
    Constructor constructor = c.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
    Student student = constructor.newInstance("Tom", 18);

    // 获取字段及对应的值
    Field[] fields = c.getDeclaredFields();
    for (Field field : fields) {
        // 设置可见性
        field.setAccessible(true);

        System.out.println(field.getName() + "=" + field.get(student));
    }

    // 获取方法及执行方法
    Method[] methods = c.getDeclaredMethods();
    for (Method method : methods) {
        method.invoke(student);
    }
}

反射中对泛型的处理

由于类型擦除机制，泛型中的类型参数在运行时是不存在的，JVM 只看到原始类型。
因此 Java5 在编译后的 .class 中添加了 Signature 属性，用来包含不在 JVM 类型系统中的类型信息，提供给反射 API 来使用。
例如：

public class Reflection_Test2 {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 加载类，字节码转换为 Class 对象
        Class c = Class.forName("advanced.Ref");

        // 获取字段及对应的值
        Field field = c.getDeclaredField("map");
        Type type = field.getType();
        // 输出 java.util.HashMap
        System.out.println(type.getTypeName());

        Type genericType = field.getGenericType();
        // 输出 java.util.HashMap
        System.out.println(genericType.getTypeName());

        if (genericType instanceof ParameterizedType) {
            ParameterizedType pt = (ParameterizedType) genericType;

            Type[] actualTypeArguments = pt.getActualTypeArguments();
            for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                // 依次输出 java.lang.String java.lang.Integer
                System.out.println(actualTypeArgument.getTypeName());
            }
        }
    }
}

class Ref {
    private HashMap map;
}