Java高级特性——反射

一、定义

JAVA反射机制是在运行状态中，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方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。

二、与反射相关的几个类

1. Field类：提供有关类或接口的属性的信息，以及对它的动态访问权限。反射的字段可能是一个类（静态）属性或实例属性，简单的理解可以把它看成一个封装反射类的属性的类。

2. Constructor类：提供关于类的单个构造方法的信息以及对它的访问权限。这个类和Field类不同，Field类封装了反射类的属性，而Constructor类则封装了反射类的构造方法。

3. Method类：提供关于类或接口上单独某个方法的信息。所反映的方法可能是类方法或实例方法（包括抽象方法）。 这个类不难理解，它是用来封装反射类方法的一个类。

4. Class类：Class 类的实例用来表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。

5. Object类：每个类都使用 Object 作为超类。所有对象（包括数组）都实现这个类的方法。

三、运用反射机制

3.1、反射中常用API

Class

Class 类的实例用来表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。

方法	用途
asSubclass(Class< T > clazz)	把传递的类的对象转换成代表其子类的对象
Cast	把对象转换成代表类或是接口的对象
getClassLoader()	获得类的加载器
getClasses()	返回一个数组，数组中包含该类中所有公共类和接口类的对象
getDeclaredClasses()	返回一个数组，数组中包含该类中所有类和接口类的对象
forName(String className)	根据类名返回类的对象
getName()	获得类的完整路径名字
newInstance()	创建类的实例
getPackage()	获得类的包
getSimpleName()	获得类的名字
getSuperclass()	获得当前类继承的父类的名字
getInterfaces()	获得当前类实现的类或是接口

• 获得类中注解相关的方法

方法	用途
getAnnotation(Class< A > annotationClass)	返回该类中与参数类型匹配的公有注解对象
getAnnotations()	返回该类所有的公有注解对象
getDeclaredAnnotation(Class< A > annotationClass)	返回该类中与参数类型匹配的所有注解对象
getDeclaredAnnotations()	返回该类所有的注解对象

• 获得类中属性相关的方法

方法	用途
getField(String name)	获得某个公有的属性对象
getFields()	获得所有公有的属性对象
getDeclaredField(String name)	获得某个属性对象
getDeclaredFields()	获得所有属性对象

• 获得类中构造器相关的方法

方法	用途
getConstructor(Class… parameterTypes)	获得该类中与参数类型匹配的公有构造方法
getConstructors()	获得该类的所有公有构造方法
getDeclaredConstructor(Class… parameterTypes)	获得该类中与参数类型匹配的构造方法
getDeclaredConstructors()	获得该类所有构造方法

• 获得类中方法相关的方法

方法	用途
getMethod(String name, Class… parameterTypes)	获得该类某个公有的方法
getMethods()	获得该类所有公有的方法
getDeclaredMethod(String name, Class… parameterTypes)	获得该类某个方法
getDeclaredMethods()	获得该类所有方法

• 类中其他重要的方法

方法	用途
isAnnotation()	如果是注解类型则返回true
isAnnotationPresent(Class annotationClass)	如果是指定类型注解类型则返回true
isAnonymousClass()	如果是匿名类则返回true
isArray()	如果是一个数组类则返回true
isEnum()	如果是枚举类则返回true
isInstance(Object obj)	如果obj是该类的实例则返回true
isInterface()	如果是接口类则返回true
isLocalClass()	如果是局部类则返回true
isMemberClass()	如果是内部类则返回true

Field类

Field代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性）。

方法	用途
equals(Object obj)	属性与obj相等则返回true
get(Object obj)	获得obj中对应的属性值
set(Object obj, Object value)	设置obj中对应属性值

Method类

Method代表类的方法。

方法	用途
invoke(Object obj, Object… args)	传递object对象及参数，调用该对象对应的方法

带有Declared修饰的方法可以反射到私有的方法，没有Declared修饰的只能用来反射公有的方法

3.2、小Demo

定义一个类，类名为 TestA ，类中有公有、私有属性，无参构造方法，公有、私有方法。

package reflact;

public class TestA {
	
	public String name;
	private int age;
	
	public TestA() {
		System.out.println("构造方法执行了!");
	}

	public String PublicMethod() {
		System.out.println("PublicMethod 方法执行了!");
		System.out.println("name: " + name + "--- age: " + age);
		return "这是公共方法的返回值";
	}

	private String PrivateMethod() {
		System.out.println("PrivateMethod 方法执行了!");
		System.out.println("name: " + name + "--- age: " + age);
		return "这是私有方法的返回值";
	}
}

利用反射机制设置、获取TestA类的属性，执行TestA类的方法。

package reflact;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

public class TestReflact {

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Class clazzA = Class.forName("reflact.TestA");
		System.out.println("类名为 ： " + clazzA.getName());

		// 构造 testA 实例
		TestA testa = (TestA) clazzA.getDeclaredConstructor().newInstance();

		// 设置、获取公有属性
		Field name = clazzA.getField("name");
		name.set(testa, "小明");
		System.out.println(name.get(testa));
		
		// 对私有属性赋值、获取
		Field age = clazzA.getDeclaredField("age");
		age.setAccessible(true);
		age.set(testa, 12);
		System.out.println(age.get(testa));

		// 执行公共方法
		Method PublicMethod = clazzA.getMethod("PublicMethod");
		Object invoke = PublicMethod.invoke(testa);
		System.out.println(invoke);

		// 执行私有方法
		Method privateMethod = clazzA.getDeclaredMethod("PrivateMethod");
		privateMethod.setAccessible(true);
		Object invoke2 = privateMethod.invoke(testa);
		System.out.println(invoke2);
	}

}

执行结果如图

参考文献

Java高级特性——反射

Java 反射机制