Java反射
目录
- 反射
- Class类
- 基本方法
- getClass方法与getName方法
- forName方法、newInstance方法和getSuperclass方法
- 虚拟机为每个类型管理一个 Class 对象
- 利用反射分析类的能力
- getModifiers方法
- 获取类的域(Field)、构造器(Constructor)、方法(Method)
- 获得方法的返回值和参数的类型
- 在运行时使用反射分析对象
反射
能够分析类能力的程序称为反射（reflective)。反射机制的功能极其强大，反射机制可以用来：（1）在运行时分析类的能力。 （2）在运行时查看对象， 例如， 编写一个 toString方法供所有类使用。s（3）实现通用的数组操作代码。 （3）利用 Method 对象， 这个对象很像cpp中的函数指针。
通过代码分析展示反射的作用。
首先创建com.reflectTest包下Test.java、Fa.java、Son.java三个类文件。代码如下：Test.java根据具体样例给出。
Fa.java
package com.reflectTest;
public class Fa {
public final int a = 1;
}
Son.java
package com.reflectTest;
public class Son extends Fa{
private double b = 2.0;
public static int maxn = 1000;
public Son() {}
public Son(double b) {
this.b = b;
}
public void sonFunc(String s) {
System.out.println(s);
}
}
Class类
在程序运行期间，Java运行时系统始终为所有的对象维护一个被称为运行时的类型标识。 这个信息跟踪着每个对象所属的类。虚拟机利用运行时类型信息选择相应的方法执行。
然而， 可以通过专门的 Java 类访问这些信息。保存这些信息的类被称为 Class, 这个名 字很容易让人混淆。Object 类中的 getClass( ) 方法将会返回一个 Class 类型的实例。
基本方法
getClass方法与getName方法
- 通过
Object的getClass方法可以获得一个对象的类，这是一个本地方法。 - 通过
Class的getName方法，可以获得类的名字。
Test.java代码如下：
package com.reflectTest;
public class Test {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class c = new Son().getClass(); //通过Object类的getClass方法获得一个Class对象
System.out.println(c);
System.out.println(c.getName()); //getName()方法返回类的名字
}
}
运行结果：
forName方法、newInstance方法和getSuperclass方法
Class的静态方法forName，通过输入的字符串获得一个Class对象，该方法可能抛出一个ClassNotFoundException异常。Class的newInstance方法，调用类的无参构造方法构造一个对象，该方法不能调用有参数构造方法。（Constructor的newInstance方法可以调用有参构造方法）方法可能抛出IllegalAccessException与InstantiationException异常。Class的getSuperclass方法，返回该Class对象的父类（不是返回Class类的父类)
Test.java代码如下：
package com.reflectTest;
public class Test {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException {
String className = "com.reflectTest.Son"; //使用forName构建一个Class对象表示Son类
Class c = Class.forName(className); //可能抛出ClassNotFoundException
double[] b = new double[0];
Son s = (Son) c.newInstance();
System.out.println(c.getName()); //输出Son类的类名
System.out.println(c.getSuperclass().getName()); //输出Son类父类的类名
}
}
虚拟机为每个类型管理一个 Class 对象
通过以下代码的输出结果为true可以验证。（怎么实现的。为什么？）
package com.reflectTest;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Class c1 = Fa.class;
Class c2 = new Fa().getClass();
Class c3 = new Fa().getClass();
System.out.println(c1 == c2 && c2 == c3);
}
}
利用反射分析类的能力
在
java.lang.reflect包中有三个类Field、Method、Constructor分别用于描述类的域、方法和构造器。下面一步一步分析这三个类的作用。
getModifiers方法
Class、Field、Method、Constructor这几个类均有getModifiers方法返回一个整数（表示修饰符），利用java.lang.reflett包中的Modifier类的静态方法toString分析getModifiers返回的整型数值。如下代码:
Test.java
package com.reflectTest;
import java.lang.reflect.Modifier;
public final class Test {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
String className = "com.reflectTest.Son";
Class c = Class.forName(className);
String modifier = Modifier.toString(c.getModifiers()); //分析类
System.out.println(modifier); //Son类的修饰符是public
System.out.println(Modifier.toString(Class.forName("com.reflectTest.Test").getModifiers()));
}
}
获取类的域(Field)、构造器(Constructor)、方法(Method)
- 使用
Class类的getFields、getConstructors、getMethods方法可以获得Field、Constructor、Method对象，但是只能获得public的。 - 使用
Class类的getDeclaredFields、getDeclaredConstructors、getDeclaredMethods方法可以获得Field、Constructor、Method对象，但是不能获得父类的。
Test.java
package com.reflectTest;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
public final class Test {
public int a = 1;
private int b = 1;
public Test() {}
private Test(int a) {}
public void func1() {}
private void func2() {}
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class c = Class.forName("com.reflectTest.Test");
Constructor[] constructors = c.getDeclaredConstructors();
for (Constructor constructor : constructors)
System.out.println(constructor.getName());
Field[] fields = c.getDeclaredFields();
for (Field field : fields)
System.out.println(field.getName());
Method[] methods = c.getDeclaredMethods();
for (Method method : methods)
System.out.println(method.getName());
}
}
获得方法的返回值和参数的类型
- 通过
Method的getReturnType方法可以获得返回值Class对象。 - 通过
Method的getParameterTypes方法可以获得函数的参数Class对象列表。
package com.reflectTest;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
public final class Test {
public int func1(int a,double b) {return 0;}
private boolean func2(boolean c) {return true;}
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class c = Class.forName("com.reflectTest.Test");
Method[] methods = c.getDeclaredMethods();
for (Method method : methods) {
String modifiers = Modifier.toString(method.getModifiers());
System.out.print(modifiers + " " + method.getReturnType().getName() + " ");
System.out.print(method.getName() + "(");
Class[] parameters = method.getParameterTypes();
for (int i = 0; i < parameters.length; i++) {
if (i == 0) System.out.print(parameters[i].getName());
else System.out.print(", " + parameters[i].getName());
}
System.out.println(")");
}
}
}
在运行时使用反射分析对象
- 在运行时，可以通过之前提到的方法获得
Field对象，然后通过get获得对象的域中的值，或者通过set方法修改域中的值。 - 注意通过
Class对象的getDefaulted方法才能获得所有修饰符中的对象（如private)，而获取private域的值时，需要调用Field、Method、Constructor的setAccess方法设置访问控制权限。
Test.java
package com.reflectTest;
import java.lang.reflect.Field;
public class Test {
public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
GetTest gt = new GetTest();
Class c = gt.getClass();
//获得s1域
Field field1 = c.getField("s1");
System.out.println(field1.get(gt));
//获得s2域(因为不是public，所以需要用getDeclaredField而不是get)
Field field2 = c.getDeclaredField("s2");
//设置访问方法，否则(private)域不能访问。
field2.setAccessible(true);
System.out.println(field2.get(gt));
//设置gt的field2域的值为"ccccc"
field2.set(gt, "ccccc");
System.out.println(gt.getS2());
}
}
class GetTest {
public String s1 = "aaaaa";
private String s2 = "bbbbb";
public String getS2() {
return s2;
}
}
