Java进阶笔记--反射机制

反射中几个类的定义和获取

Class类的获取

Class中包含了某个类中的所有信息，比如构造函数、变量域、函数等信息，还可以通过Class类来实例化，在动态加载类中使用较广泛。

首先，设置背景，假设有一个类Person，置于src包中的com.ss包中：

package com.ss;

import java.util.Date;

public class Person{

    public Person(){}
    public Person(String name, int age){}
    protected Person(boolean sex){};
    private Person(Date birthday){};

    void speak(){
        System.out.println("Hello world, I am a person");
    }
}

1. 通过.class属性

   Class<Person> clazz = Person.class;

1. 通过getClass() 方法

   Person person;
   Class<Person> clazz = (Class<Person>) person.getClass(); //此处注意需要进行类型强制转换

1. 通过forName()方法

   注意传入的参数，类名应为全称，package之间的包含关系使用.号进行间隔。

   String className = "com.ss.Person";
   Class<?> clazz = Class.forName(className);

测试时，可以直接使用Class类的toString方法，打印出class的信息，如：

 public static void main(String[] args) {
        Person person;
        Class<Person> clazz = Person.class;
        System.out.println(clazz.toString());
 }

输出结果为：

class com.ss.Person

Constructor对象的获取

Constructor类专门用来描述构造函数，可以通过它来获取类的构造方法名称、访问权限，还可以通过Constructor来创建类的实例。

首先，假设Person类中有四个不同的构造函数：

public class Person{
    public Person(){}
    public Person(String name, int age){}
    protected Person(boolean sex){};
    private Person(Date birthday){};
}

1. 通过指定参数列表获取

   只能获取public的构造函数

   Class<Person> clazz = Person.class;
   Constructor constructor; 
   constructor = clazz.getConstructor();
   constructor = clazz.getConstructor(String.class, int.class);
   

   可以获取所有构造函数

   Class<Person> clazz = Person.class;
   Constructor constructor;
   constructor = clazz.getDeclaredConstructor();
   constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
   constructor = clazz.getDeclaredConstructor(boolean.class);
   constructor = clazz.getDeclaredConstructor(Date.class);

1. 获取全部构造函数，返回Constructor数组

   只能获取public的所有构造函数

   Class<Person> clazz = Person.class;
   Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();
   

   可以获取所有构造函数

   Class<Person> clazz = Person.class;
   Constructor[] constructors = clazz.getDeclaredConstructors();

与打印Class类的信息相同，只需要用toString方法就可以得到某个类构造函数的信息，如：

public static void main(String[] args) {
    Person person;
    Class<Person> clazz = Person.class;
    Constructor[] constructors = clazz.getDeclaredConstructors();
    for (Constructor constructor : constructors) {
        System.out.println(constructor.toString());
    }
}

输出结果为：

private com.ss.Person(java.util.Date)
protected com.ss.Person(boolean)
public com.ss.Person(java.lang.String,int)
public com.ss.Person()

Method对象的获取

Method类的对象用于描述类的单个方法，可以通过Method类来获取方法的访问权限、参数类型、返回值类型等信息。并且可以通过获取的Method对象来动态执行方法。

首先，设置背景，有一接口Speakable：

public interface Speakable {
    public void speak();
    public void speak(String message);

}

Person抽象类实现接口Speakable：

public abstract class Person implements Speakable{
    private void useTool(){};
    private void useTool(String toolName){};
    public void eat(String food){};
    public final void fly(){};
    public native void think();
}

1. 通过参数列表获取

   只能获取public的方法

   //仅有一个参数时，代表得到参数列表为空的speak方法
   Class clazz = Person.class;
   Method method = clazz.getMethod("speak"); 
   

   //两个以上的参数，第一个参数是方法名，后面紧跟参数列表的class
   Class clazz = Person.class;
   Method method = clazz.getMethod("eat",String.class);
   

   获取所有的方法

   Class clazz = Person.class;
   Method method = clazz.getDeclaredMethod("useTool");
   method = clazz.getDeclaredMethod("useTool", Stirng.class);

1. 获取所有方法，用数组返回

   只能获取public的所有函数

   Class clazz = Person.class;
   Method[] methods = class.getMethods();
   

   获取所有函数方法

   Class clazz = Person.class;
   Method[] methods = class.getDeclaredMethods();
   

打印出所有函数方法：

public static void main(String[] args) {
    Person person;
    Class<Person> clazz = Person.class;
    Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
    for (Method method : methods) {
        System.out.println(method.toString());
    }
}

输出结果为：

private void com.ss.Person.useTool(java.lang.String)
private void com.ss.Person.useTool()
public void com.ss.Person.eat(java.lang.String)
public final void com.ss.Person.fly()
public native void com.ss.Person.think()

Field对象的获取

Field类的对象用于描述类的单个字段，可以通过Field对象来获取字段的访问权限、字段类型等信息。并且可以通过获取的Field对象来动态修改字段值。

与Method和Constructor的获取方法基本一致，不再赘述。

//返回一个Field对象，反映此Class对象所表示的类或接口指定的public成员字段
public Field getField(String name); 

//返回一个包含Field 对象的数组，这些对象反映此Class对象所表示的类或接口的所有可访问public字段 
public Field[] getFields();

//返回一个 Field 对象，该对象反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定已声明字段
public FieldgetDeclaredField(Stringname);

//返回一个Field的数组，该数组记录指定类的所有属性的描述对象。如果指定类没有属性，则返回一个空数组
public Field[] getDeclaredFields();

反射的具体操作

通过反射实例化类

1. Class类的newInstance()方法

   Class<Person> clazz = Person.class;
   Person person = (Person) clazz.newInstance(); //需要强制类型转换
   

2. Constructor的newInstance()方法

   Class<Person> clazz = Person.class;
   Constructor constructor = clazz.getConstructor();
   Person person;
   

3. invoke方法的第一个参数，传入指定的对象（即指定需要执行哪个对象的函数），接下来的参数是执行方法中需要传入的函数参数。

   Class<Person> clazz = Person.class;
   Person teacher = clazz,=.newInstance();
   Method method = clazz.getMethod("speak",String.class);
   method.invoke(teacher,"Lesson one!");  
   

通过反射修改属性

Teacher teacher;
Constructor constructor = clazz.getConstructor();
teacher = (Teacher) constructor.newInstance();
Field field = (Field) clazz.getField("teacherName");
field.set(teacher,"Jack");

修改访问权限

Field、Method以及Constructor的父类AccessiableObject提供一个方法setAccessiable(boolean flag),该方法用于设置访问对象的accessiable标志，该标志为true时，反射的对象在使用时取消java语言访问检查，此时就可以顺利使用反射对象。