10分钟带你理解Java中的反射
一、简介
Java反射是可以让我们在运行时获取类的方法、属性、父类、接口等类的内部信息的机制。也就是说，反射本质上是一个“反着来”的过程。我们通过new创建一个类的实例时，实际上是由Java虚拟机根据这个类的Class对象在运行时构建出来的，而反射是通过一个类的Class对象来获取它的定义信息，从而我们可以访问到它的属性、方法，知道这个类的父类、实现了哪些接口等信息。
二、Class类
我们知道使用javac能够将.java文件编译为.class文件，这个.class文件包含了我们对类的原始定义信息（父类、接口、构造器、属性、方法等）。.class文件在运行时会被ClassLoader加载到Java虚拟机（JVM）中，当一个.class文件被加载后，JVM会为之生成一个Class对象，我们在程序中通过new实例化的对象实际上是在运行时根据相应的Class对象构造出来的。确切的说，这个Class对象实际上是java.lang.Class<T>泛型类的一个实例，比如Class<MyClass>对象即为一个封装了MyClass类的定义信息的Class<T>实例。由于java.lang.Class<T>类不存在公有构造器，因此我们不能直接实例化这个类，我们可以通过以下方法获取一个Class对象。
在下面的讲解中，我们将以People类和Student类为例：
publicclassPeople{
privateStringname;
privateintage;
publicPeople(Stringname,intage){
this.name=name;
this.age=age;
}
publicintgetAge(){
returnage;
}
publicStringgetName(){
returnname;
}
publicvoidsetAge(intage){
this.age=age;
}
publicvoidsetName(Stringname){
this.name=name;
}
publicvoidspeak(){
System.out.println(getName()+""+getAge());
}
}
publicclassStudentextendsPeople{
privateintgrade;
publicStudent(Stringname,intage){
super(name,age);
}
publicStudent(Stringname,intage,intgrade){
super(name,age);
this.grade=grade;
}
publicintgetGrade(){
returngrade;
}
publicvoidsetGrade(intgrade){
this.grade=grade;
}
privatevoidlearn(Stringcourse){
System.out.println(name+"learn"+course);
}
}
通过类名获取Class对象
若在编译期知道一个类的名字，我们可以这样获取它的Class对象：
Class<People>peopleClass=People.class;
还有一种根据类的完整路径名获取Class对象的方法如下所示：
//假设People类在com.test包中
Class<People>peopleClass=Class.forName("com.test.People");
注意，Class.forName()方法的参数必须是一个类的全路径名。实际上，只要我们“importcom.test.People"，就可以直接通过”People.class"获取他的Class对象，而不用写出全路径这么麻烦。（若在调用Class.forName()方法时，没有在classpath找到对应的类，会抛出ClassNotFoundException。）
通过对象本身获取其Class对象
Peoplepeople=newPeople("Bill"，18);
Class<People>peopleClass=people.getClass();
通过反射获取类的构造器
一旦我们获得了People的Class对象，我们便可以通过这个Class对象获取到People类的原始定义信息。首先，我们来获取People类的构造器对象，有了这个构造器对象，我们便能够构造出一个People对象出来。比如，我们可以在Student.java中添加以下代码：
publicstaticvoidmain(String[]args){
Class<People>pClass=People.class;
try{
Constructor<People>constructor=pClass.getConstructor(String.class,int.class);
Peoplepeople=constructor.newInstance("Bill",18);
obj.speak();
}catch(Exceptione){
}
}
在上面，我们调用getConstructor方法来获取一个People类的构造器对象，由于我们想要获取的构造器的形参类型为String和int，所以我们传入String.class和int.class。有了构造器对象，我们便可以调用newInstance方法来创建一个people对象。
注意，当通过反射获取到类的Constructor、Method、Field对象后，在调用这些对象的方法之前，先将此对象的accessible标志设置为true，以取消Java语言访问检查，可以提升反射速度。如以下代码所示：
Constructor<People>constructor=peopleClass.getConstructor(String.class， int.class); //设置constructor的Accessible属性为ture以取消Java的访问检查 constructor.setAccessible(true);
通过反射获取类中声明的方法
获取当前类中声明的方法（不包括从父类继承来的）
要获取当前类中声明的所有方法可以通过Class中的getDeclaredMethods函数，它会获取到当前类中声明的所有方法（包括private、public、static等各种方法），它会返回一个Method对象数组，其中的每个Method对象即表示了一个类中声明的方法。要想获得指定的方法，可以调用getDeclaredMethod(Stringname,Class...<T>parameterTypes)。
如以下代码所示:
privatestaticvoidshowDeclaredMethods(){
Studentstudent=newStudent("Bill",18);
//获取Student类声明的所有方法
Method[]methods=student.getClass().getDeclaredMethods();
try{
//获取learnMethod对象（封装了learn方法）
MethodlearnMethod=student.getClass().getDeclaredMethod("learn",
String.class);
//获取learn方法的参数列表并打印出来
Class<?>[]paramClasses=learnMethod.getParameterTypes();
for(Class<?>class:paramClasses){
System.out.println("learn方法的参数:"+class.getName());
}
//判断learn方法是否为private
System.out.println(learnMethod.getName()+"isprivate"
+Modifier.isPrivate(learnMethod.getModifiers()));
//调用learn方法
learnMethod.invoke(student,"JavaReflection");
}catch(Exceptione){
}
}
获取当前类和父类中声明的公有方法
要获取当前类以及父类中声明的所有public方法可以调用getMethods函数，而要获取某个指定的public方法，可以调用getMethod方法。请看以下代码：
privatestaticvoidshowMethods(){
Studentstudent=newStudent("mr.simple");
//获取所有public方法(包括Student本身的和从父类继承来的）
Method[]methods=student.getClass().getMethods();
try{
//注意，通过getMethod只能获取public方法，若尝试获取private方法则会抛出异常
MethodlearnMethod=student.getClass().getMethod("learn",String.class);
}catch(Exceptione){
}
}
通过反射获取类中定义的属性
获取属性与获取方法是类似的，只不过把对getMethods()/getDeclaredMethods()方法的调用换成了对getFields()/getDeclaredFields()方法的调用。
获取当前类中定义的属性（不包括从父类继承来的属性）
要获取当前类中定义的所有属性（包括private、public、static等各种属性）可以调用Class对象的getDeclaredFields函数；要想获得指定的属性，可以调用getDeclaredField。
如以下代码所示:
privatestaticvoidshowDeclaredFields(){
Studentstudent=newStudent("Bill",18);
//获取当前类中定义的所有属性
Field[]fields=student.getClass().getDeclaredFields();
try{
//获取指定的属性
FieldgradeField=student.getClass().getDeclaredField("grade");
//获取属性值
System.out.println("Thegradeis:"+gradeField.getInt(student));
//设置属性值
gradeField.set(student,10);
}catch(Exceptione){
}
}
获取当前类和父类中定义的public属性
要获取当前类和父类中定义的所有public属性可以调用Class对象的getFields函数，而要获取某个指定的public属性，可以调用getField方法，如以下代码所示：
privatestaticvoidshowFields(){
Studentstudent=newStudent("Bill"，18);
//获取当前类和父类的所有public属性
Field[]publicFields=student.getClass().getFields();
}
通过反射获取类的父类及类所实现的接口
获取父类
调用Class对象的getSuperClass方法即可，如以下代码所示：
Studentstudent=newStudent("Bill",18);
Class<?>superClass=student.getClass().getSuperclass();
获取所实现的接口
要知道一个类实现了哪些接口，只需调用Class对象的getInterfaces方法，如以下代码所示：
privatestaticvoidshowInterfaces(){
Studentstudent=newStudent("Bill",19);
Class<?>[]interfaces=student.getClass().getInterfaces();
}
总结
以上就是这篇文章的全部内容，希望对大家的学习和工作能有所帮助。