详述反射机制
Java反射（Reflection）是一种新的操作类中成员变量、构造方法和普通方法的机制，为了实现对成员变量、构造方法和普通方法的操作，我们需要借助Java自身提供的java.lang包下的Class类和java.lang.reflect包下的反射API 。
一、Class类
1、什么是Class类？
- Class类是Java 反射机制的入口，封装了一个类或接口的运行时信息，通过调用Class类的方法可以获取这些信息
2、Class类的特点
- 该类在java.lang包中；
- 该类被final所修饰，即该类不可以被子类继承；
- 该类实现了Serializable接口；
- 该类的构造方法被private所修饰，即不能通过new关键字创建该类的对象；
3、可以通过以下几种方式获取到Class类实例化对象。
- 通过Class类静态forName(“类包名.类名”)获取Class类实例，建议使用这种形式：
package demo;
public class demo {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class class1=Class.forName("java.lang.Object");
System.out.println(class1.getName());
}
}
- 通过使用类名.class获取Class类实例
package demo;
public class demo {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class class1=Object.class;
System.out.println(class1.getName());
}
}
- 如果是基本数据类型，则可以通过包装类.TYPE获取Class类实例，当然，也可以通过基本数据类型.class获取Class类实例。
package demo; public class demo { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { Class class1=int.class; System.out.println(class1.getName()); Class class2=Integer.TYPE; System.out.println(class2.getName()); } }
- 如果已创建了引用类型的对象，则可以通过调用对象中的 getClass( )方法获取Class类实例。
package demo; public class demo { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { Class class1=new Student().getClass(); System.out.println(class1.getName()); } }
- 通过元素类型[].class可以获取数组所对应的Class类实例。
package demo;
public class demo {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class class1=int[].class;
System.out.println(class1.getName());
}
}
- 通过调用某个类的Class实例的getSuperClass()方法可以获取该类超类的Class实例。
package demo;
public class demo {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class class1=new Student().getClass().getSuperclass();
System.out.println(class1.getName());
}
}
二、构造方法
1、获取构造方法对象，借助Class类某些可以获取对应类中声明的构造方法实例对象，这些方法有：
- Constructor[] getConstrutors()：返回该Class对象表示类包含的所有public构造方法（不含继承）所对应Constructor对象数组。
- Constructor getConstrutor(Class... parameterTypes)：返回与该Class对象表示类中参数列表相匹配的public构造函数（不含继承）对应的Constructor对象。
- Constructor[] getDeclaredConstructors()：返回一个该Class对象表示类中声明的所有构造方法（不区分访问权限）对应的Constructor对象数组。
- Constructor
getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes)：返回与该Class对象表示类中定义的形参类型相匹配的构造方法（不区分访问权限）的Constructor对象。
package demo;
import java.lang.reflect.Constructor;
public class demo {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException {
Class class1 =Dog.class;
Constructor[] constructors=class1.getConstructors();
for (Constructor constructor : constructors) {
System.out.println(constructor);
}
Constructor constructor=class1.getConstructor();
System.out.println(constructor);
Constructor constructor1=class1.getDeclaredConstructor(String.class);
System.out.println(constructor1);
Constructor[] constructor2=class1.getDeclaredConstructors();
for (Constructor constructor3 : constructor2) {
System.out.println(constructor3);
}
}
}
class Dog{
private Dog(int age) {
}
protected Dog(String name) {
}
public Dog() {
}
public Dog(int age,String name) {
}
}
2、查看构造方法信息，通过Constructor类某些方法可以获取某个构造方法的信息，这些方法如下：
- Class
getDeclaringClass()：返回声明Constructor对象对应构造方法的类的Class对象。
- int getModifiers()：以整数形式返回Constructor对象表示的构造函数的修饰符。
- String getName() ：以字符串形式返回Constructor对象所表示得构造方法的名称。
- Class[] getParameterTypes()：返回由Constructor对象所表示的构造方法的形参类型对应Class对象组成的数组此 。如果构造方法没有参数，则数组长度为0。
package demo;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Modifier;
public class demo {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException {
Class class1 =Dog.class;
Constructor constructor=class1.getDeclaredConstructor(Integer.TYPE,String.class);
Class class2=constructor.getDeclaringClass();
System.out.println(class2.getName());
String constructorName=constructor.getName();
System.out.println(constructorName);
int modifier=constructor.getModifiers();
System.out.println(Modifier.toString(modifier));
Class[] classes=constructor.getParameterTypes();
for (Class class3 : classes) {
System.out.println(class3.getName());
}
}
}
class Dog{
private Dog(int age) {
}
protected Dog(String name) {
}
public Dog(int age,String name) {
}
}
3、通过Constructor类某些方法可以创建对象，这些方法如下：
- void setAccessible(boolean flag)：调用构造函数时是否忽略访问权限的影响，true表示忽略，false表示不忽略。
- T newInstance(Object... initargs)：使用此Constructor对象表示的构造方法来创建声明该构造方法类的新对象。initargs为传入该构造方法中的参数，如果该构造方法没有参数，则可设定为null或一个长度为0的数组。
package demo;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Modifier;
public class demo {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {
Class class1 =Dog.class;
Constructor constructor=class1.getDeclaredConstructor(Integer.TYPE);
constructor.setAccessible(true);
Dog dog=(Dog) constructor.newInstance(1);
}
}
class Dog{
private Dog(int age) {
System.out.println(age);
}
protected Dog(String name) {
}
public Dog(int age,String name) {
}
public Dog() {
System.out.println("无参构造方法");
}
}
三、成员变量
1、获取成员变量对象，借助Class类某些可以获取对应类中声明的成员变量实例对象，这些方法有：
- Field[] getFields()：返回一个该Class对象表示类或接口中所有public属性（含继承的）对应的Field对象数组。
- Field getField(String fieldName)：返回该Class对象表示类或接口中与指定属性名（含继承的）相同的public 属性对应的Field对象。
- Field[] getDeclaredFields()：返回一个该Class对象表示类或接口内定义的所有属性（不含继承的）对应的Field对象数组。
- Field getDeclaredField(String fieldName) ：返回一个与该Class对象表示类或接口内定义的属性名（不含继承的）相匹配的属性相对应的Field对象。
package demo;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
public class demo {
public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, SecurityException {
Class class1 =Dog.class;
Field[] field1=class1.getFields();
System.out.println(field1.length);
Field[] field2=class1.getDeclaredFields();
System.out.println(field2.length);
Field field3=class1.getField("age");
System.out.println(field3);
Field field4=class1.getDeclaredField("name");
System.out.println(field4);
}
}
class Dog{
String name;
public int age;
private Dog(int age) {
System.out.println(age);
}
protected Dog(String name) {
}
public Dog(int age,String name) {
}
public Dog() {
System.out.println("无参构造方法");
}
}
2、查看成员变量信息，通过Field类某些方法可以获取某个成员变量的信息，这些方法如下：
- Class getDeclaringClass()：返回声明Field对象表示字段的类或接口所对应的Class对象。
- int getModifiers()：以整数形式返回Field对象表示的字段的修饰符。
- Class getType()：返回Field对象所表示字段的数据类型所对应的Class对象（推荐）。
- Type getGenericType()：返回此Field对象所表示字段的声明类型。
- String getName()：返回Field对象表示字段的名称。
package demo;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Modifier;
import java.lang.reflect.Type;
public class demo {
public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, SecurityException {
Class class1 =Dog.class;
Field field=class1.getDeclaredField("age");
System.out.println(field.getDeclaringClass().getName());
int mod=field.getModifiers();
System.out.println(Modifier.toString(mod));
Class class2=field.getType();
System.out.println(class2.getName());
Type object=field.getGenericType();
System.out.println(object);
String name=field.getName();
System.out.println(name);
}
}
class Dog{
String name;
public String age;
private Dog(int age) {
System.out.println(age);
}
protected Dog(String name) {
}
public Dog(int age,String name) {
}
public Dog() {
System.out.println("无参构造方法");
}
}
3、通过Field类某些方法获取及设置成员变量的值，这些方法如下：
- void setAccessible(boolean flag)：设置或获取属性值时是否忽略访问权限的影响，true表示忽略，false表示不忽略。
- Object get(Object obj)：返回Field表示字段的Object类型的值。obj为该属性所在类创建的对象，如果该属性是静态的，则可设置为null。
- void set(Object obj, Object value)：为Field对象表示属性设置新值。obj为该属性所在类创建的对象，如果该属性为静态的则课设置为null;value为该属性新值。
package demo;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Modifier;
import java.lang.reflect.Type;
public class demo {
public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, SecurityException, IllegalArgumentException, IllegalAccessException {
Class class1 =Dog.class;
Field field=class1.getDeclaredField("name");
Dog dog=new Dog();
field.setAccessible(true);
field.set(dog, "xxx");
Object obj=field.get(dog);
System.out.println(obj);
}
}
class Dog{
private String name;
public String age;
private Dog(int age) {
System.out.println(age);
}
protected Dog(String name) {
}
public Dog(int age,String name) {
}
public Dog() {
}
}
四、普通方法
1、获取普通方法对象，借助Class类某些可以获取对应类中声明的普通方法实例对象，这些方法有：
- Method[] getMethods()：返回一个该Class对象表示类或接口中所有public方法（含继承的）对应的Method对象数组。
- Method getMethod(String methodName, Class... parameterTypes)：返回与该Class对象表示类或接口中方法名和方法形参类型相匹配的public方法（含继承的）的Method对象。
- Method[] getDeclaredMethods()：返回一个该Class对象表示类或接口内声明定义的所有访问权限的方法（不含继承的）对应的Method对象数组。
- Method getDeclaredMethod(String methodName,Class... parameterTypes) ：返回与该Class对象表示类或接口中方法名和方法形参类型相匹配方法（不含继承的）对应的Method对象。
package demo;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
import java.lang.reflect.Type;
public class demo {
public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, SecurityException, IllegalArgumentException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException {
Class class1 =Dog.class;
Method[] method1=class1.getMethods();
System.out.println(method1.length);
Method[] method2=class1.getDeclaredMethods();
System.out.println(method2.length);
Method method3=class1.getMethod("eat", String.class);
System.out.println(method3);
Method method4=class1.getDeclaredMethod("eat", String.class,Integer.TYPE);
System.out.println(method4);
}
}
class Dog{
public void eat(String a) {
}
public void eat(int b) {
}
public void eat() {
}
void eat(String a,int b) {
}
}
2、查看普通方法信息，通过Method类某些方法可以获取某个普通方法的信息，这些方法如下：
- Class getDeclaringClass()：返回声明Method对象表示方法的类或接口的 Class 对象。
- int getModifiers()：以整数形式返回此Method对象所表示方法的修饰符。应该使用Modifier类中的toString方法对所返回的整数进行解码。
- Class getReturnType()：返回Method对象所表示的方法的返回值类型所对应的Class对象。
- String getName()：返回方法名。
- Class[] getParameterTypes()：返回由Method对象代表方法的形参类型对应Class对象组成的数组。如果方法没有参数，则数组长度为 0。
- Class[] getExceptionTypes()：返回由Method对象表示方法抛出异常类型对应Class对象组成的数组。如果此方法没有在其 throws子句中声明异常，则返回长度为 0 的数组。
package demo;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
import java.lang.reflect.Type;
public class demo {
public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, SecurityException, IllegalArgumentException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException {
Class class1 =Dog.class;
Method method=class1.getMethod("eat", String.class);
Class class2=method.getDeclaringClass();
System.out.println(class2.getName());
int mod=method.getModifiers();
System.out.println(Modifier.toString(mod));
Class class3=method.getReturnType();
System.out.println(class3.getName());
String name=method.getName();
System.out.println(name);
Class[] class4=method.getParameterTypes();
System.out.println(class4.length);
Class[] class5=method.getExceptionTypes();
System.out.println(class5.length);
}
}
class Dog{
public String eat(String a) throws NullPointerException,ClassNotFoundException{
return null;
}
public void eat(int b) {
}
public void eat() {
}
void eat(String a,int b) {
}
}
3、通过Method类某些方法可以调用普通方法，这些方法如下：
- void setAccessible(boolean flag)：调用方法时是否忽略访问权限的影响，true表示忽略，false表示不忽略。
- Object invoke(Object obj, Object... args)：调用Method对象指代的方法并返回Object类型结果。obj表示该方法所在类实例，如果方法时静态的则obj可以指定为null; args表示传入该方法的参数，如果方法没有参数，则args数组长度可以为 0 或 null 。
package demo;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
import java.lang.reflect.Type;
public class demo {
public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, SecurityException, IllegalArgumentException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
Class class1 =Dog.class;
Method method=class1.getDeclaredMethod("eat", String.class);
method.setAccessible(true);
Object object=method.invoke(new Dog(), "xx");
System.out.println(object);
}
}
class Dog{
private String eat(String a) {
return "sasa";
}
public void eat(int b) {
}
public void eat() {
}
void eat(String a,int b) {
}
}
