Java中反射機制（Reflection）學習

jopen 12年前發布 | 176K 次閱讀 Java Java開發

Java語言的反射機制初步學習

首先看下基本概念:

(一)在Java運行時環境中，對于任意一個類，能否知道這個類有哪些屬性和方法？對于任意一個對象，能否調用它的任
意一個方法？答案是肯定的。這種動態獲取類的信息以及動態調用對象的方法的功能來自于Java 語言的反射（Reflection）機制。

Java 反射機制主要提供了以下功能:

①:在運行時判斷任意一個對象所屬的類。
②:在運行時構造任意一個類的對象。
③:在運行時判斷任意一個類所具有的成員變量和方法。
④: 在運行時調用任意一個對象的方法

反射機制允許程序在運行時通過反射的API獲取類中的描述，方法，并且允許我們在運行時改變fields內容或者去調用methods

（二）Java Reflection APIs簡介:

在JDK中，主要由以下類來實現Java反射機制，這些類都
位于java.lang.reflect包中
①:Class類：代表一個類。【注:這個Class類進行繼承了Object，比較特別】
②:Field 類：代表類的成員變量（成員變量也稱為類的屬性）。
③:Method類：代表類的方法。
④:Constructor 類：代表類的構造方法。
⑤:Array類：提供了動態創建數組，以及訪問數組的元素的靜態方法

簡要說下是使用方法的步驟:

要想使用使用反射，我們要去獲取我們需要進行去處理的類或者對象的Class對象,其中我們主要有三種方法去獲取

①:使用Class的靜態方法forName():例如:Class.forName("java.lang.Class");

②:使用XXX.Class語法:例如:String.Class；

③:使用具體某個對象.getClass()方法：例如String str="abc"; Class<?> tClass=str.getClass();

先看一個例子:這個例子對于指定的類名，使用反射來獲取該類中的所有聲明的方法，（使用第一種獲取Class對象的方法）(主要代碼如下:):

package com.jiangqq.reflection;
/**
 * 使用反射來獲取Class中的生命的方法，包括私有的方法
 */
import java.lang.reflect.Method;
public class Reflection1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //使用Class去調用靜態方法forName()獲得java.lang.Class的Class對象
        Class<?> tClass = Class.forName("java.lang.Class");
        //獲取該class中聲明的所有方法
        Method[] methods = tClass.getDeclaredMethods();
        for (Method method : methods) {
            System.out.println(method);
        }
    }
}

（三）查看Class的API發現Class類是Reflection API 中的核心類，它有以下幾個常用的方法

①: getName()：獲得類的完整名字。
②: getFields()：獲得類的public類型的屬性。
③: getDeclaredFields()：獲得類的所有屬性。
④: getMethods()：獲得類的public類型的方法。
⑤: getDeclaredMethods()：獲得類的所有方法。

⑥:getMethod(String name, Class[] parameterTypes)：獲得類的特定方法，name參數指定方法的名字parameterTypes參數指定方法的參數類型。

⑦:getConstructors()：獲得類的public類型的構造方法。

⑧:getConstructor(Class[] parameterTypes)：獲得類的特定構造方法，parameterTypes參數指定構造方法的參數類型。

⑨:newInstance()：通過類的不帶參數的構造方法創建這個類的一個對象。

先看上面的⑧和⑨其中都能生成對象，但是因為構造函數有無參和有參構造函數兩種,所以我們分兩種情況考慮

情況一:如果是無參的構造函數來生成對象:

<a>首先我們去獲取Class對象，然后直接通過Class對象去調用newInstance()方法就可以

         Class<?> tclass = Reflection2.class;
         Object reflection2 = classType.newInstance();

<b>首先我們也是去獲取Class對象,然后去去調用getConstructor（）得到Constructor對象，接著直接調用newInstance()即可

         Class<?> classType = Reflection2.class;
    // Object reflection2 = classType.newInstance();
         Constructor<?> constructor = classType.getConstructor(new Class[] {});
    Object reflection2 = constructor.newInstance(new Object[] {});

情況二:現在是有參構造函數，那我們只有一種方法來通過反射生成對象:

        Class<?> tClass = Person.class;  
        Constructor cons = classType.getConstructor(new Class[]{String.class, int.class});   
        Object obj = cons.newInstance(new Object[]{“zhangsan”, 19});

接下來根據以上的一些常用的方法，使用反射舉幾個例子（使用反射來訪問類中的方法）:

package com.jiangqq.reflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Method;
/**
 * 反射練習二,使用反射訪問類中的方法
 * 
 * @author jiangqq
 * 
 */
public class Reflection2 {
    public int sum(int a, int b) {
        return a + b;
    }
    public String addStr(String str) {
        return "This is the:" + str;
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class<?> classType = Reflection2.class;
        // Object reflection2 = classType.newInstance();
        Constructor<?> constructor = classType.getConstructor(new Class[] {});
        Object reflection2 = constructor.newInstance(new Object[] {});
        // 通過反射進行反射出類中的方法
        Method sumMethod = classType.getMethod("sum", new Class[] { int.class,
                int.class });
        //invoke方法的值永遠只是對象
        Object result1 = sumMethod.invoke(reflection2, new Object[] { 6, 10 });
        System.out.println((Integer) result1);
        Method addStrMethod = classType.getMethod("addStr",
                new Class[] { String.class });
        Object result2 = addStrMethod.invoke(reflection2,
                new Object[] { "tom" });
        System.out.println((String) result2);
    }
}

④:通過反射機制調用對象的私有方法,訪問對象的私有變量....

我們大家都知道，在Java語言中，如果我們對某些變量，或者方法進行private的聲明，然后我們在其他類中進行不能去調用這些方法和變量，但是通過反射機制，這些私有聲明將不復存在【提醒一點:在寫程序的時候，我們最好不要故意經常去使用反射機制來打破這種私有保護...】

要實現這種功能，我們需要用到AccessibleObject類中的public void setAccessible(boolean flag)方法:

使用這個方法，把參數flag設置成true，然后我們的field或者method就可以繞過Java語言的語法訪問的檢查

具體使用如下:

<a>使用反射去訪問私有方法

package com.jiangqq.reflection;
public class Test01 {
    private String getName(String name) {
        return "This i:" + name;
    }
}


package com.jiangqq.reflection;
import java.lang.reflect.Method;
public class TestPrivate01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Test01 p = new Test01();
        Class<?> classType = p.getClass();
        Method method = classType.getDeclaredMethod("getName",
                new Class[] { String.class });
        method.setAccessible(true);
        Object object = method.invoke(p, new Object[] { "tom" });
        System.out.println((String)object);
    }
}

<b>使用反射機制去訪問私有變量:

package com.jiangqq.reflection;
public class Test02 {
  private String name="張三";
  private String getName()
  {
      return name;
  }
}


package com.jiangqq.reflection;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
public class TestPrivate02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Test02 p = new Test02();
        Class<?> classType = p.getClass();
        Field field = classType.getDeclaredField("name");
        //設置true,使用可以繞過Java語言規范的檢查
        field.setAccessible(true);
        //對變量進行設置值
        field.set(p, "李四");
        Method method = classType.getDeclaredMethod("getName", new Class[] {});
        method.setAccessible(true);
        Object object = method.invoke(p, new Object[] {});
        System.out.println((String) object);
    }
}

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