詳解Java反射各種應(yīng)用

更新時(shí)間：2017年01月10日 09:42:05 作者：byhieg

Java除了給我們提供在編譯期得到類(lèi)的各種信息之外，還通過(guò)反射讓我們可以在運(yùn)行期間得到類(lèi)的各種信息。通過(guò)反射獲取類(lèi)的信息，得到類(lèi)的信息之后，就可以獲取很多相關(guān)內(nèi)容。下面跟著小編一起來(lái)看下吧

Java除了給我們提供在編譯期得到類(lèi)的各種信息之外，還通過(guò)反射讓我們可以在運(yùn)行期間得到類(lèi)的各種信息。通過(guò)反射獲取類(lèi)的信息，得到類(lèi)的信息之后，就可以獲取以下相關(guān)內(nèi)容：

Class對(duì)象
構(gòu)造器
變量
方法
私有變量與私有方法
注解
泛型
數(shù)組

本文也將從上面幾個(gè)方面來(lái)介紹Java反射。本文涉及的所有代碼均在反射代碼

首先放出一個(gè)Java類(lèi)作為反射的研究對(duì)象，類(lèi)的內(nèi)容如下：

public abstract class FatherObject implements Runnable{
 public void doSomething(){
 System.out.println("做事情......");
 }
}
public class ExampleObject extends FatherObject{
 public int age = 30;
 public String name = "byhieg";
 private Integer score = 60;
 public void printName(){
 System.out.println(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;
 }
 public Integer getScore() {
 return score;
 }
 public void setScore(Integer score) {
 this.score = score;
 }
 public ExampleObject(){
 }
 public ExampleObject(String name){
 }
 public ExampleObject(int age,Integer score){
 }
 @Override
 public void doSomething() {
 super.doSomething();
 }
 @Override
 public void run() {
 System.out.println("run......");
 }
}

Class對(duì)象

我們應(yīng)用會(huì)用到反射這個(gè)知識(shí)點(diǎn)，肯定是想要在運(yùn)行時(shí)得到類(lèi)的信息，根據(jù)類(lèi)的那些信息去做一些特定的操作。那么，首先無(wú)疑就是得到類(lèi)的信息，在JDK中提供了Class對(duì)象來(lái)保存類(lèi)的信息。所以，反射的第一步就是得到Class對(duì)象。在JDK中提供了兩種方式得到Class對(duì)象。

第一種，如果編寫(xiě)代碼的時(shí)候，就知道Class的名字，可以直接用如下方式得到Class對(duì)象：

Class exampleObjectClass = ExampleObject.class;

第二種，如果在編寫(xiě)代碼的時(shí)候，不知道類(lèi)的名字，但是在運(yùn)行時(shí)的時(shí)候，可以得到一個(gè)類(lèi)名的字符串，可以用如下的方式獲取Class對(duì)象：

Class exampleObjectClass = Class.forName("cn.byhieg.reflectiontutorial.ExampleObject");

注意，此方法需要有2個(gè)條件，第一，forName中的字符串必須是全限定名，第二，這個(gè)Class類(lèi)必須在classpath的路徑下面，因?yàn)樵摲椒〞?huì)拋出ClassNotFoundException的異常。

獲取到這個(gè)Class對(duì)象之后，就可以得到類(lèi)的各種信息，開(kāi)頭已經(jīng)提及了一些信息，下面，說(shuō)幾個(gè)沒(méi)提到的類(lèi)的信息。

得到類(lèi)的名字

類(lèi)的名字有兩種方式得到，一種是getName()，一種是getSimpleName()。第一種得到的是全限定名，第二種得到的是這個(gè)類(lèi)的名字，不帶包名?？聪旅娴睦樱篊lass對(duì)象，已經(jīng)通過(guò)上面的代碼得到了。

 String fullClassName = exampleObjectClass.getName();
 String simpleClassName = exampleObjectClass.getSimpleName();
 System.out.println(fullClassName);
 System.out.println(simpleClassName);

結(jié)果如下：

cn.byhieg.reflectiontutorial.ExampleObject
ExampleObject

得到類(lèi)的包名、父類(lèi)和實(shí)現(xiàn)的接口

類(lèi)的包名和父類(lèi)，可以通過(guò)如下代碼得到。

 //得到包信息
 Package aPackage = exampleObjectClass.getPackage();
 System.out.println(aPackage);
 //得到父類(lèi)
 Class superClass = exampleObjectClass.getSuperclass();
 System.out.println(superClass.getSimpleName());

結(jié)果如下：

package cn.byhieg.reflectiontutorial
FatherObject

很顯然，得到父類(lèi)的返回值也是一個(gè)Class對(duì)象，那么可以利用這個(gè)對(duì)象得到父類(lèi)的一些信息，比如判斷父類(lèi)是不是抽象類(lèi)

System.out.println("父類(lèi)是不是抽象類(lèi) " + Modifier.isAbstract(superClass.getModifiers()));

getModifiers可以得到類(lèi)的修飾符，從而得到類(lèi)的修飾符，當(dāng)然，這個(gè)getModifiers不僅僅Class對(duì)象可以調(diào)用，Method對(duì)象可以調(diào)用。

可以使用java.lang.reflect.Modifier類(lèi)中的方法來(lái)檢查修飾符的類(lèi)型：

Modifier.isAbstract(int modifiers);
Modifier.isFinal(int modifiers);
Modifier.isInterface(int modifiers);
Modifier.isNative(int modifiers);
Modifier.isPrivate(int modifiers);
Modifier.isProtected(int modifiers);
Modifier.isPublic(int modifiers);
Modifier.isStatic(int modifiers);
Modifier.isStrict(int modifiers);
Modifier.isSynchronized(int modifiers);
Modifier.isTransient(int modifiers);
Modifier.isVolatile(int modifiers);

此外，我們還可以得到父類(lèi)實(shí)現(xiàn)的接口

 //得到接口
 Class[] classes = superClass.getInterfaces();
 System.out.println("父類(lèi)的接口" + classes[0]);

因?yàn)镴ava類(lèi)可以實(shí)現(xiàn)很多接口，所以用的數(shù)組，但在實(shí)際使用的時(shí)候，需要先判斷數(shù)組的長(zhǎng)度。

下面，重點(diǎn)講解上述列出來(lái)的內(nèi)容。

構(gòu)造器

利用Java反射可以得到一個(gè)類(lèi)的構(gòu)造器，并根據(jù)構(gòu)造器，在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)的創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象。首先，Java通過(guò)以下方式獲取構(gòu)造器的實(shí)例：

 //構(gòu)造器
 Constructor[] constructors = exampleObjectClass.getConstructors();
 for (Constructor constructor : constructors){
  System.out.println(constructor.toString());
 }

結(jié)果如下：

public cn.byhieg.reflectiontutorial.ExampleObject(int,java.lang.Integer)
public cn.byhieg.reflectiontutorial.ExampleObject(java.lang.String)
public cn.byhieg.reflectiontutorial.ExampleObject()

如果，事先知道要訪(fǎng)問(wèn)的構(gòu)造方法的參數(shù)類(lèi)型，可以利用如下方法獲取指定的構(gòu)造方法，例子如下：

 Constructor constructor = exampleObjectClass.getConstructor(String.class);
 System.out.println(constructor.toString());

結(jié)果顯然是:

public cn.byhieg.reflectiontutorial.ExampleObject(java.lang.String)

還可以用如下方式得到另一個(gè)構(gòu)造器

 Constructor constructor = exampleObjectClass.getConstructor(int.class,Integer.class);
 System.out.println(constructor.toString());

此外，如果我們不知道構(gòu)造器的參數(shù)，只能得到所有的構(gòu)造器對(duì)象，那么可以用如下方式得到每一個(gè)構(gòu)造器對(duì)想的參數(shù)：

 Constructor[] constructors = exampleObjectClass.getConstructors();
 for (Constructor constructor : constructors){
 Class[] parameterTypes = constructor.getParameterTypes();
 System.out.println("構(gòu)造器參數(shù)如下========================");
 for (Class clz : parameterTypes){
  System.out.println("參數(shù)類(lèi)型 " + clz.toString());
 }
 }

結(jié)果如下：

構(gòu)造器參數(shù)如下========================

參數(shù)類(lèi)型 class java.lang.String

構(gòu)造器參數(shù)如下========================

參數(shù)類(lèi)型 int

參數(shù)類(lèi)型 class java.lang.Integer

這里，可以看出無(wú)參構(gòu)造方法，是不打印出結(jié)果的?；绢?lèi)型的Class對(duì)象和引用類(lèi)型的Class對(duì)象toString()方法是不一樣的。

現(xiàn)在，可以根據(jù)構(gòu)造器的各種信息，動(dòng)態(tài)創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象。

 Object object = constructor.newInstance(1,100);
 System.out.println(object.toString());

這個(gè)創(chuàng)建對(duì)象的方式有2個(gè)條件，第一是通過(guò)有參構(gòu)造器創(chuàng)建的，第二，構(gòu)造器對(duì)象必須通過(guò)傳入?yún)?shù)信息的getConstructor得到。

第一個(gè)條件，對(duì)于無(wú)參構(gòu)造方法就可以創(chuàng)建的對(duì)象，不需要得到構(gòu)造器對(duì)象，直接Class對(duì)象調(diào)用newInstance()方法就直接創(chuàng)建對(duì)象。

第二個(gè)條件，構(gòu)造器對(duì)象必須通過(guò)exampleObjectClass.getConstructor(String.class);這種形式得到。如果通過(guò)getConstructors得到構(gòu)造器數(shù)組，然后調(diào)用指定的構(gòu)造器對(duì)象去創(chuàng)建對(duì)象在JDK1.8是會(huì)錯(cuò)的。但是JDK1.6是正常的。

變量

利用Java反射可以在運(yùn)行時(shí)得到一個(gè)類(lèi)的變量信息，并且可以根據(jù)上面講的方式，創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，設(shè)置他的變量值。首先，通過(guò)如下方法，得到所有public的變量：

 Field[] fields = exampleObjectClass.getFields();
 for (Field field : fields){
  System.out.println("變量為： " + field.toString());
 }

結(jié)果如下：

變量為： public int cn.byhieg.reflectiontutorial.ExampleObject.age
變量為： public java.lang.String cn.byhieg.reflectiontutorial.ExampleObject.name

很顯然，得到的都是public的變量，上述的private的變量score，并沒(méi)有得到。

和構(gòu)造器一樣的得到方式一樣，我們可以指定一個(gè)參數(shù)名，然后得到指定的變量：

 Field field = exampleObjectClass.getField("age");
 System.out.println("變量為:" + field.toString());

上述的變量的toString方法得到的名字太長(zhǎng)，Java對(duì)Field類(lèi)提供了getName的方法，返回類(lèi)中寫(xiě)的變量名字，上面的代碼就可以改成field.getName()。

反射不僅提供了得到變量的方法，還提供了設(shè)置變量值的方式。通過(guò)如下方法可以對(duì)一個(gè)動(dòng)態(tài)生成的類(lèi)，改變其變量值：

 ExampleObject object = ((ExampleObject) constructor1.newInstance("byhieg"));
 System.out.println("原先的age是 " + object.age);
 field.set(object,10);
 System.out.println("更改之后的age是" + object.age);

結(jié)果如下：

原先的age是 30
更改之后的age是10

根據(jù)上面的代碼，得到名字為age的Field對(duì)象，然后調(diào)用該對(duì)象的set方法，傳入一個(gè)對(duì)象與要更改的值，就可以改變?cè)搶?duì)象的值了。注意，此方法不僅僅對(duì)成員變量有用，對(duì)靜態(tài)變量也可以。當(dāng)然，如果是靜態(tài)變量，傳入null，不用傳對(duì)象，也是可以的。

方法

Java反射給我們除了給我們提供類(lèi)的變量信息之外，當(dāng)然也給我們提供了方法的信息，反射可以讓我們得到方法名，方法的參數(shù)，方法的返回類(lèi)型，以及調(diào)用方法等功能。

首先，通過(guò)如下代碼得到方法：

 //輸出類(lèi)的public方法
 Method[] methods = exampleObjectClass.getMethods();
 for (Method method : methods){
  System.out.println("method = "+ method.getName());
 }

和獲取變量一樣似曾相識(shí)的代碼，這里直接調(diào)用了getName，來(lái)得到類(lèi)中寫(xiě)的方法名。寫(xiě)到這里，大家應(yīng)該自然想到，Java同樣提供了根據(jù)參數(shù)，得到具體的方法。

 Method method = exampleObjectClass.getMethod("setAge",int.class);
 System.out.println(method.getName());

這里與得到變量不同的是，getMethod方法還需要傳入?yún)?shù)的類(lèi)型信息，反射提供獲取方法參數(shù)以及返回類(lèi)型的方法，得到方法參數(shù)的例子如下：

 Method method = exampleObjectClass.getMethod("setAge",int.class);
 System.out.println(method.getName());
 for (Class clz : method.getParameterTypes()){
  System.out.println("方法的參數(shù)" + clz.getName());
 }

結(jié)果如下：

setAge
方法的參數(shù)int

得到方法返回類(lèi)型的例子如下：

System.out.println(method.getReturnType().getName());

結(jié)果如下：

void

此外，Java反射支持通過(guò)invoke調(diào)用得到的方法。例子如下：

method.invoke(exampleObjectClass.newInstance(),1);

invoke第一個(gè)參數(shù)是這個(gè)對(duì)象，第二個(gè)參數(shù)是變長(zhǎng)數(shù)組，傳入該方法的參數(shù)。和Field對(duì)象同樣，對(duì)于靜態(tài)方法同樣，可以傳入null，調(diào)用靜態(tài)方法。

私有變量與私有方法

上面的方法只能得到public方法和變量，無(wú)法得到非public修飾的方法和變量，Java提供了額外的方法來(lái)得到非public變量與方法。即通過(guò)getDeclaredFields與getDeclaredMethods方法得到私有的變量與方法，同樣也支持用getDeclaredField（變量名）與getDeclaredMethod（方法名)的形式得到指定的變量名與方法名。但是這樣得到的Field對(duì)象與Method對(duì)象無(wú)法直接運(yùn)用，必須讓這些對(duì)象調(diào)用setAccessible(true),才能正常運(yùn)用。之后的方式就可上面講的一樣了。

注解

先寫(xiě)一個(gè)包含注解的類(lèi)：

@MyAnnotation(name="byhieg",value = "hello world")
public class AnnotationObject {
 @MyAnnotation(name="field",value = "變量")
 public String field;
 @MyAnnotation(name="method",value = "方法")
 public void doSomeThing(){
 System.out.println("做一些事情");
 }
 public void doOtherThing(@MyAnnotation(name="param",value = "參數(shù)") String param){ 
 }
}
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyAnnotation {
 public String name();
 public String value();
}

Java給我們提供了在運(yùn)行時(shí)獲取類(lèi)的注解信息，可以得到類(lèi)注解，方法注解，參數(shù)注解，變量注解。

與上面獲取方式一樣，Java提供了2種獲取方式，一種是獲取全部的注解，返回一個(gè)數(shù)組，第二種是指定得到指定的注解。

我們以一個(gè)類(lèi)注解為例，講解以下這兩種獲取方式。

 Class clz = AnnotationObject.class;
 Annotation[] annotations = clz.getAnnotations();
 Annotation annotation = clz.getAnnotation(AnnotationObject.class);

然后，就可以根據(jù)得到的注解進(jìn)行后續(xù)的處理，下面是一個(gè)處理的例子:

 for (Annotation annotation : annotations){
   if (annotation instanceof MyAnnotation){
    MyAnnotation myAnnotation = (MyAnnotation)annotation;
    System.out.println("name: " + myAnnotation.name());
    System.out.println("value:" + myAnnotation.value());
   }
  }

上面的類(lèi)注解使用Class對(duì)象調(diào)用getAnnotations得到的，方法注解和變量注解是一樣的，分別用method對(duì)象與field對(duì)象調(diào)用getDeclaredAnnotations得到注解，沒(méi)什么多說(shuō)的。例子看反射代碼

參數(shù)注解是比較麻煩的一項(xiàng)，獲取方式比較得到，第一步，先取得method對(duì)象，調(diào)用getParameterAnnotations，但是這個(gè)返回值是一個(gè)二維數(shù)組，因?yàn)閙ethod對(duì)象有很多參數(shù)，每個(gè)參數(shù)有可能有很多注解。例子如下：

Method method1 = clz.getMethod("doOtherThing",String.class);
  Annotation[][] annotationInParam = method1.getParameterAnnotations();
  Class[] params = method1.getParameterTypes();
  int i = 0;
  for (Annotation[] annotations: annotationInParam){
   Class para = params[i++];
   for (Annotation annotation : annotations){
    if(annotation instanceof MyAnnotation){
     MyAnnotation myAnnotation = (MyAnnotation) annotation;
     System.out.println("param: " + para.getName());
     System.out.println("name : " + myAnnotation.name());
     System.out.println("value :" + myAnnotation.value());
    }
   }
  }

泛型

因?yàn)镴ava泛型是通過(guò)擦除來(lái)實(shí)現(xiàn)的，很難直接得到泛型具體的參數(shù)化類(lèi)型的信息，但是我們可以通過(guò)一種間接的形式利用反射得到泛型信息。比如下面這個(gè)類(lèi)：

public class GenericObject {
 public List<String> lists;
 public List<String> getLists() {
  return lists;
 }
 public void setLists(List<String> lists) {
  this.lists = lists;
 }
}

如果一個(gè)方法返回一個(gè)泛型類(lèi)，我們可以通過(guò)method對(duì)象去調(diào)用getGenericReturnType來(lái)得到這個(gè)泛型類(lèi)具體的參數(shù)化類(lèi)型是什么?？聪旅娴拇a：

 Class clz = GenericObject.class;
  Method method = clz.getMethod("getLists");
  Type genericType = method.getGenericReturnType();
  if(genericType instanceof ParameterizedType){
   ParameterizedType parameterizedType = ((ParameterizedType) genericType);
   Type[] types = parameterizedType.getActualTypeArguments();
   for (Type type : types){
    Class actualClz = ((Class) type);
    System.out.println("參數(shù)化類(lèi)型為 ： " + actualClz);
   }
  }

結(jié)果如下：

參數(shù)化類(lèi)型為： class java.lang.String

步驟有點(diǎn)繁瑣，下面一步步解釋?zhuān)?/p>

反射得到返回類(lèi)型為泛型類(lèi)的方法
調(diào)用getGenericReturnType得到方法返回類(lèi)型中的參數(shù)化類(lèi)型
判斷該type對(duì)象能不能向下轉(zhuǎn)型為ParameterizedType
轉(zhuǎn)型成功，調(diào)用getActualTypeArguments得到參數(shù)化類(lèi)型的數(shù)組，因?yàn)橛械姆盒皖?lèi)，不只只有一個(gè)參數(shù)化類(lèi)型如Map
取出數(shù)組中的每一個(gè)的值，轉(zhuǎn)型為Class對(duì)象輸出。

看結(jié)果確實(shí)得到了泛型的具體的信息。

如果沒(méi)有一個(gè)方法返回泛型類(lèi)型，那么我們也可以通過(guò)方法的參數(shù)為泛型類(lèi)，來(lái)得到泛型的參數(shù)化類(lèi)型，如上面類(lèi)中的setLists方法。例子如下：

 Method setMethod = clz.getMethod("setLists", List.class);
  Type[] genericParameterTypes = setMethod.getGenericParameterTypes();
  for (Type genericParameterType: genericParameterTypes){
   System.out.println("GenericParameterTypes為 ： " + genericParameterType.getTypeName());
   if(genericParameterType instanceof ParameterizedType){
    ParameterizedType parameterizedType = ((ParameterizedType) genericParameterType);
    System.out.println("ParameterizedType為 :" + parameterizedType.getTypeName());
    Type types[] = parameterizedType.getActualTypeArguments();
    for (Type type : types){
     System.out.println("參數(shù)化類(lèi)型為 ： " + ((Class) type).getName());
    }
   }
  }

執(zhí)行的結(jié)果如下：

GenericParameterTypes為 ： java.util.List<java.lang.String>
ParameterizedType為 :java.util.List<java.lang.String>
參數(shù)化類(lèi)型為 ： java.lang.String

因?yàn)榉椒ǖ膮?shù)為泛型類(lèi)型的可能不止一個(gè)，所以通過(guò)getGenericParameterTypes得到是一個(gè)數(shù)組，我們需要確定每一個(gè)元素，是否是具有參數(shù)化類(lèi)型。后續(xù)的步驟與上面類(lèi)似，就不多說(shuō)了。

如果連方法參數(shù)都不帶泛型類(lèi)，那么只剩下最后一種情況，通過(guò)變量類(lèi)型，即用Field類(lèi)。例子如下：

  Field field = clz.getField("lists");
  Type type = field.getGenericType();
  if (type instanceof ParameterizedType){
   ParameterizedType parameterizedType = ((ParameterizedType) type);
   Type [] types = parameterizedType.getActualTypeArguments();
   for (Type type1 : types) {
    System.out.println("參數(shù)化類(lèi)型 ： " + ((Class) type1).getTypeName());
   }
  }

原理和上面的一樣，只不過(guò)Type對(duì)象是通過(guò)field.getGenericType()，剩下的操作類(lèi)似就不多說(shuō)了。

關(guān)于通過(guò)反射獲取泛型的參數(shù)化類(lèi)型的信息的介紹就到此為止。

數(shù)組

Java反射可以對(duì)數(shù)組進(jìn)行操作，包括創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組，訪(fǎng)問(wèn)數(shù)組中的值，以及得到一個(gè)數(shù)組的Class對(duì)象。

下面，先說(shuō)簡(jiǎn)單的，創(chuàng)建數(shù)組以及訪(fǎng)問(wèn)數(shù)組中的值：在反射中使用Array這個(gè)類(lèi)，是reflect包下面的。

 //創(chuàng)建一個(gè)int類(lèi)型的數(shù)組，長(zhǎng)度為3
 int[] intArray = (int[])Array.newInstance(int.class,3);
 //通過(guò)反射的形式，給數(shù)組賦值
  for (int i = 0 ;i < intArray.length;i++){
   Array.set(intArray,i,i + 2);
  }
//通過(guò)反射的形式，得到數(shù)組中的值
  for (int i = 0 ; i < intArray.length;i++){
   System.out.println(Array.get(intArray,i));
  }

上述就是創(chuàng)建數(shù)組，訪(fǎng)問(wèn)數(shù)組中的值利用反射方式。

對(duì)于得到一個(gè)數(shù)組的Class對(duì)象，簡(jiǎn)單的可以用int[].class，或者利用Class.forName的形式得到，寫(xiě)法比較奇怪：

 Class clz = Class.forName("[I");
 System.out.println(clz.getTypeName());

結(jié)果為：

int[]

這個(gè)forName中的字符串，[ 表示是數(shù)組，I 表示是int，float就是 F，double就是 D 等等，如果要得到一個(gè)普通對(duì)象的數(shù)組，則用下面的形式：

Class stringClz = Class.forName("[Ljava.lang.String;");

[ 表示是數(shù)組, L 的右邊是類(lèi)名，類(lèi)型的右邊是一個(gè)；；

這種方式獲取數(shù)組的Class對(duì)象實(shí)在是太繁瑣了。

在得到數(shù)組的Class對(duì)象之后，就可以調(diào)用他的一些獨(dú)特的方法，比如調(diào)用getComponentType來(lái)得到數(shù)組成員的類(lèi)型信息，如int數(shù)組就是成員類(lèi)型就是int。

System.out.println(clz.getComponentType().getTypeName());

結(jié)果為int

總結(jié)

這次,關(guān)于反射的各種應(yīng)用就到此為止，后續(xù)可能會(huì)有深入的知識(shí)講解。具體的代碼可以去看反射代碼

在src包里面是各種類(lèi)，在test類(lèi)里是對(duì)這些類(lèi)的訪(fǎng)問(wèn)。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作能帶來(lái)一定的幫助，同時(shí)也希望多多支持腳本之家！

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