java反射机制

class反射机制：

  1. 指的是可以于运行时加载,探知和使用编译期间完全未知的类.
  2. 程序在运行状态中, 可以动态加载一个只有名称的类, 对于任意一个已经加载的类,都能够知道这个类的所有属性和方法; 对于任意一个对象,都能调用他的任意一个方法和属性;
  3. 加载完类之后, 在堆内存中会产生一个Class类型的对象(一个类只有一个Class对象), 这个对象包含了完整的类的结构信息,而且这个Class对象就像一面镜子,透过这个镜子看到类的结构,所以被称之为:反射。

class对象获取：

  1. 对象的getClass()方法;
  2. 类的.class(最安全/性能最好)属性;
  3. 运用Class.forName(String className)动态加载类,className需要是类的全限定名(最常用).

从class中获取信息

Class类提供了大量的实例方法来获取该Class对象所对应的详细信息,Class类大致包含如下方法,其中每个方法都包含多个重载版本,因此我们只是做简单的介绍,详细请参考JDK文档

获取类内信息

获取内容方法签名
构造器 Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)
包含的方法 Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
包含的属性 Field getField(String name)
包含的Annotation <A extends Annotation> A getAnnotation(Class<A> annotationClass)
内部类 Class<?>[] getDeclaredClasses()
外部类 Class<?> getDeclaringClass()
所实现的接口 Class<?>[] getInterfaces()
修饰符 int getModifiers()
所在包 Package getPackage()
类名 String getName()
简称 String getSimpleName()

一些判断类本身信息的方法

判断内容方法签名
注解类型? boolean isAnnotation()
使用了该Annotation修饰? boolean isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass)
匿名类? boolean isAnonymousClass()
数组? boolean isArray()
枚举? boolean isEnum()
原始类型? boolean isPrimitive()
接口? boolean isInterface()
obj是否是该Class的实例 boolean isInstance(Object obj)

使用反射生成并操作对象:

Method Constructor Field这些类都实现了java.lang.reflect.Member接口,程序可以通过Method对象来执行相应的方法,通过Constructor对象来调用对应的构造器创建实例,通过Filed对象直接访问和修改对象的成员变量值.

创建对象：

通过反射来生成对象的方式有两种:

  • 使用Class对象的newInstance()方法来创建该Class对象对应类的实例(这种方式要求该Class对象的对应类有默认构造器).
  • 先使用Class对象获取指定的Constructor对象, 再调用Constructor对象的newInstance()方法来创建该Class对象对应类的实例(通过这种方式可以选择指定的构造器来创建实例).

通过第一种方式来创建对象比较常见, 像Spring这种框架都需要根据配置文件(如applicationContext.xml)信息来创建Java对象,从配置文件中读取的只是某个类的全限定名字符串,程序需要根据该字符串来创建对应的实例,就必须使用默认的构造器来反射对象.
下面我们就模拟Spring实现一个简单的对象池, 该对象池会根据文件读取key-value对, 然后创建这些对象, 并放入Map中.

经常用到的地方

1.工厂模式：Factory类中用反射的话，添加了一个新的类之后，就不需要再修改工厂类Factory了
2.数据库JDBC中通过Class.forName(Driver).来获得数据库连接驱动

package com.wanghongye.reflect;

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;

public class Main
{
    /**
     * 为了看清楚Java反射部分代码，所有异常我都最后抛出来给虚拟机处理！
     * @param args
     * @throws ClassNotFoundException
     * @throws InstantiationException
     * @throws IllegalAccessException
     * @throws InvocationTargetException
     * @throws IllegalArgumentException
     * @throws NoSuchFieldException
     * @throws SecurityException
     * @throws NoSuchMethodException
     */
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException,
        InstantiationException, IllegalAccessException,
        IllegalArgumentException, InvocationTargetException, SecurityException,
        NoSuchFieldException, NoSuchMethodException
    {
        // TODO Auto-generated method stub

        // Demo1. 通过Java反射机制得到类的包名和类名
        Demo1();
        System.out.println("===============================================");

        // Demo2. 验证所有的类都是Class类的实例对象
        Demo2();
        System.out.println("===============================================");

        // Demo3. 通过Java反射机制，用Class 创建类对象[这也就是反射存在的意义所在]，无参构造
        Demo3();
        System.out.println("===============================================");

        // Demo4: 通过Java反射机制得到一个类的构造函数，并实现构造带参实例对象
        Demo4();
        System.out.println("===============================================");

        // Demo5: 通过Java反射机制操作成员变量, set 和 get
        Demo5();
        System.out.println("===============================================");

        // Demo6: 通过Java反射机制得到类的一些属性： 继承的接口，父类，函数信息，成员信息，类型等
        Demo6();
        System.out.println("===============================================");

        // Demo7: 通过Java反射机制调用类中方法
        Demo7();
        System.out.println("===============================================");

        // Demo8: 通过Java反射机制获得类加载器
        Demo8();
        System.out.println("===============================================");

    }

    /**
     * Demo1: 通过Java反射机制得到类的包名和类名
     */
    public static void Demo1()
    {
        Person person = new Person();
        System.out.println("Demo1: 包名: "
            + person.getClass().getPackage().getName() + "，" + "完整类名: "
            + person.getClass().getName());
    }

    /**
     * Demo2: 验证所有的类都是Class类的实例对象
     * @throws ClassNotFoundException
     */
    public static void Demo2() throws ClassNotFoundException
    {
        // 定义两个类型都未知的Class , 设置初值为null, 看看如何给它们赋值成Person类
        Class<?> class1 = null;
        Class<?> class2 = null;

        // 写法1, 可能抛出 ClassNotFoundException [多用这个写法]
        class1 = Class.forName("com.wanghongye.reflect.Person");
        System.out.println("Demo2:(写法1) 包名: " + class1.getPackage().getName()
            + "，" + "完整类名: " + class1.getName());

        // 写法2
        class2 = Person.class;
        System.out.println("Demo2:(写法2) 包名: " + class2.getPackage().getName()
            + "，" + "完整类名: " + class2.getName());
    }

    /**
     * Demo3: 通过Java反射机制，用Class 创建类对象[这也就是反射存在的意义所在]
     * @throws ClassNotFoundException
     * @throws IllegalAccessException
     * @throws InstantiationException
     */
    public static void Demo3() throws ClassNotFoundException,
        InstantiationException, IllegalAccessException
    {
        Class<?> class1 = null;
        class1 = Class.forName("com.wanghongye.reflect.Person");
        // 由于这里不能带参数，所以你要实例化的这个类Person，一定要有无参构造函数哈～
        Person person = (Person) class1.newInstance();
        person.setAge(20);
        person.setName("wanghongye");
        System.out.println("Demo3: " + person.getName() + " : "
            + person.getAge());
    }

    /**
     * Demo4: 通过Java反射机制得到一个类的构造函数，并实现创建带参实例对象
     * @throws ClassNotFoundException
     * @throws InvocationTargetException
     * @throws IllegalAccessException
     * @throws InstantiationException
     * @throws IllegalArgumentException
     */
    public static void Demo4() throws ClassNotFoundException,
        IllegalArgumentException, InstantiationException,
        IllegalAccessException, InvocationTargetException
    {
        Class<?> class1 = null;
        Person person1 = null;
        Person person2 = null;

        class1 = Class.forName("com.wanghongye.reflect.Person");
        // 得到一系列构造函数集合
        Constructor<?>[] constructors = class1.getConstructors();

        person1 = (Person) constructors[0].newInstance();
        person1.setAge(30);
        person1.setName("wanghongye");

        person2 = (Person) constructors[1].newInstance(20, "wanghongye");

        System.out.println("Demo4: " + person1.getName() + " : "
            + person1.getAge() + "  ,   " + person2.getName() + " : "
            + person2.getAge());

    }

    /**
     * Demo5: 通过Java反射机制操作成员变量, set 和 get
     * 
     * @throws IllegalAccessException
     * @throws IllegalArgumentException
     * @throws NoSuchFieldException
     * @throws SecurityException
     * @throws InstantiationException
     * @throws ClassNotFoundException
     */
    public static void Demo5() throws IllegalArgumentException,
        IllegalAccessException, SecurityException, NoSuchFieldException,
        InstantiationException, ClassNotFoundException
    {
        Class<?> class1 = null;
        class1 = Class.forName("com.wanghongye.reflect.Person");
        Object obj = class1.newInstance();

        Field personNameField = class1.getDeclaredField("name");

        personNameField.setAccessible(true);
        personNameField.set(obj, "胖虎先森");

        System.out.println("Demo5: 修改属性之后得到属性变量的值：" + personNameField.get(obj));

    }

    /**
     * Demo6: 通过Java反射机制得到类的一些属性： 继承的接口，父类，函数信息，成员信息，类型等
     * @throws ClassNotFoundException
     */
    public static void Demo6() throws ClassNotFoundException
    {
        Class<?> class1 = null;
        class1 = Class.forName("com.wanghongye.reflect.SuperMan");

        // 取得父类名称
        Class<?> superClass = class1.getSuperclass();
        System.out.println("Demo6:  SuperMan类的父类名: " + superClass.getName());

        System.out.println("===============================================");

        Field[] fields = class1.getDeclaredFields();
        for (int i = 0; i < fields.length; i++)
        {
            System.out.println("类中的成员: " + fields[i]);
        }
        System.out.println("===============================================");

        // 取得类方法
        Method[] methods = class1.getDeclaredMethods();
        for (int i = 0; i < methods.length; i++)
        {
            System.out.println("Demo6,取得SuperMan类的方法：");
            System.out.println("函数名：" + methods[i].getName());
            System.out.println("函数返回类型：" + methods[i].getReturnType());
            System.out.println("函数访问修饰符："
                + Modifier.toString(methods[i].getModifiers()));
            System.out.println("函数代码写法： " + methods[i]);
        }

        System.out.println("===============================================");

        // 取得类实现的接口,因为接口类也属于Class,所以得到接口中的方法也是一样的方法得到哈
        Class<?> interfaces[] = class1.getInterfaces();
        for (int i = 0; i < interfaces.length; i++)
        {
            System.out.println("实现的接口类名: " + interfaces[i].getName());
        }

    }

    /**
     * Demo7: 通过Java反射机制调用类方法
     * @throws ClassNotFoundException
     * @throws NoSuchMethodException
     * @throws SecurityException
     * @throws InvocationTargetException
     * @throws IllegalAccessException
     * @throws IllegalArgumentException
     * @throws InstantiationException
     */
    public static void Demo7() throws ClassNotFoundException,
        SecurityException, NoSuchMethodException, IllegalArgumentException,
        IllegalAccessException, InvocationTargetException,
        InstantiationException
    {
        Class<?> class1 = null;
        class1 = Class.forName("com.wanghongye.reflect.SuperMan");

        System.out.println("Demo7: 
调用无参方法fly()：");
        Method method = class1.getMethod("fly");
        method.invoke(class1.newInstance());

        System.out.println("调用有参方法walk(int m)：");
        method = class1.getMethod("walk", int.class);
        method.invoke(class1.newInstance(), 100);
    }

    /**
     * Demo8: 通过Java反射机制得到类加载器信息
     * 
     * 在java中有三种类类加载器。[这段资料网上截取]
     * 
     * 1）Bootstrap ClassLoader 此加载器采用c++编写，一般开发中很少见。
     * 
     * 2）Extension ClassLoader 用来进行扩展类的加载，一般对应的是jrelibext目录中的类
     * 
     * 3）AppClassLoader 加载classpath指定的类，是最常用的加载器。同时也是java中默认的加载器。
     * 
     * @throws ClassNotFoundException
     */
    public static void Demo8() throws ClassNotFoundException
    {
        Class<?> class1 = null;
        class1 = Class.forName("com.wanghongye.reflect.SuperMan");
        String nameString = class1.getClassLoader().getClass().getName();

        System.out.println("Demo8: 类加载器类名: " + nameString);
    }

}

/**
 * 
 * @author xiaoyaomeng
 * 
 */
class Person
{
    private int age;
    private String name;

    public Person()
    {

    }

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

    public int getAge()
    {
        return age;
    }

    public void setAge(int age)
    {
        this.age = age;
    }

    public String getName()
    {
        return name;
    }

    public void setName(String name)
    {
        this.name = name;
    }
}

class SuperMan extends Person implements ActionInterface
{
    private boolean BlueBriefs;

    public void fly()
    {
        System.out.println("超人会飞耶～～");
    }

    public boolean isBlueBriefs()
    {
        return BlueBriefs;
    }

    public void setBlueBriefs(boolean blueBriefs)
    {
        BlueBriefs = blueBriefs;
    }

    @Override
    public void walk(int m)
    {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("超人会走耶～～走了" + m + "米就走不动了！");
    }
}

interface ActionInterface
{
    public void walk(int m);
}
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 运行结果如下：

Demo1: 包名: com.wanghongye.reflect，完整类名: com.wanghongye.reflect.Person
===============================================
Demo2:(写法1) 包名: com.wanghongye.reflect，完整类名: com.wanghongye.reflect.Person
Demo2:(写法2) 包名: com.wanghongye.reflect，完整类名: com.wanghongye.reflect.Person
===============================================
Demo3: wanghongye : 20
===============================================
Demo4: wanghongye : 30  ,   wanghongye : 20
===============================================
Demo5: 修改属性之后得到属性变量的值：胖虎先森
===============================================
Demo6:  SuperMan类的父类名: com.wanghongye.reflect.Person
===============================================
类中的成员: private boolean com.wanghongye.reflect.SuperMan.BlueBriefs
===============================================
Demo6,取得SuperMan类的方法：
函数名：fly
函数返回类型：void
函数访问修饰符：public
函数代码写法： public void com.wanghongye.reflect.SuperMan.fly()
Demo6,取得SuperMan类的方法：
函数名：walk
函数返回类型：void
函数访问修饰符：public
函数代码写法： public void com.wanghongye.reflect.SuperMan.walk(int)
Demo6,取得SuperMan类的方法：
函数名：isBlueBriefs
函数返回类型：boolean
函数访问修饰符：public
函数代码写法： public boolean com.wanghongye.reflect.SuperMan.isBlueBriefs()
Demo6,取得SuperMan类的方法：
函数名：setBlueBriefs
函数返回类型：void
函数访问修饰符：public
函数代码写法： public void com.wanghongye.reflect.SuperMan.setBlueBriefs(boolean)
===============================================
实现的接口类名: com.wanghongye.reflect.ActionInterface
===============================================
Demo7: 
调用无参方法fly()：
超人会飞耶～～
调用有参方法walk(int m)：
超人会走耶～～走了100米就走不动了！
===============================================
Demo8: 类加载器类名: sun.misc.Launcher$AppClassLoader
===============================================
View Code
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原文地址：https://www.cnblogs.com/wanghongye/p/5192526.html