Java反射簡易教程
關于Java反射，我們需要弄懂以下幾個問題：
反射是什么？反射有什么用？怎么用反射？
下面我們來一一進行講解：
一、反射是什么？
Reflection的意思是“反射、映象、倒影”，用在Java身上指的是我們可以于運行時加載、探知、使用編譯期間完全未知的classes。換句話說，Java程序可以加載一個運行時才得知名稱的class，獲悉其完整構造（但不包括methods定義），并生成其對象實體、或對其fields設值、或喚起其methods。
Java反射機制是在運行狀態(tài)中，對于任意一個類，都能夠知道這個類的所有屬性及方法；對于任何一個對象，都能夠調用它的任意一個方法；這種動態(tài)獲取信息以及動態(tài)調用對象的方法的功能稱為Java的反射機制。
1.自省(Introspection)vs.反射(Reflection)
反射經常和自省弄混，為了區(qū)別，我們先看看兩者的詳細定義：
自省(Introspection)：
Introspectionistheabilityofaprogramtoexaminethetypeorpropertiesof
anobjectatruntime.
反射(Reflection)：
Reflectionistheabilityofaprogramtoexamineandmodifythestructure
andbehaviorofanobjectatruntime.
從上述定義，我們可以看出，自省是反射的子集。部分語言支持自省，但是不支持反射，比如C++。
2.自省示例vs.反射示例
自省示例：instanceof操作符用于判斷一個對象是否屬于一個特定的類。
if(obj instanceof Dog) {
Dog d = (Dog)obj;
d.bark();
}
反射實例: Class.forName()方法返回了一個具體類/接口的對象，當然參數需要指定為特定的類名。
// with reflection
Class <!--?--> c = Class.forName("classpath.and.classname");
Object dog = c.newInstance();
Method m = c.getDeclaredMethod("bark", new Class<!--?-->[0]);
m.invoke(dog);
二、 為什么需要反射？
Java反射在框架開發(fā)中尤為重要。有些情況下，我們要使用的類在運行時才會確定，這個時候我們不能在編譯期就使用它，因此只能通過反射的形式來使用在運行時才存在的類(該類符合某種特定的規(guī)范，例如JDBC)，這是反射用得比較多的場景。
編譯時我們對于類的內部信息不可知，必須得到運行時才能獲取類的具體信息。比如ORM框架，在運行時才能夠獲取類中的各個屬性，然后通過反射的形式獲取其屬性名和值，存入數據庫。
反射機制提供的功能：
在運行時判斷任意一個對象所屬的類； 在運行時構造任意一個類的對象； 在運行時判斷任意一個類所具有的成員變量和方法； 在運行時調用任意一個對象的方法。通過反射甚至可以調用到private的方法； 在運行時修改構造函數，變量和方法的訪問權限。
解耦
假如我們有兩個程序員，一個程序員在寫程序的時候，需要使用第二個程序員所寫的類，但第二個程序員并沒完成他所寫的類。那么第一個程序員的代碼能否通過編譯呢？這是不能通過編譯的。利用Java反射的機制，就可以讓第一個程序員在沒有得到第二個程序員所寫的類的時候，來完成自身代碼的編譯
在對類的調用和實例化的時候，通過在配置文件中配置相應的類名，在程序中讀取類名，然后通過反射技術在程序中加載和實例化，如常見的數據庫驅動程序類，為了達到不依賴特定數據庫驅動類，將用到的數據庫驅動類名放到配置文件中（常用的有XML文件、Properties文件和文本文件），然后在程序中加載驅動，來實現對數據庫的解耦，也就是說只要修改配置文件，就可以方便地更改數據庫類型。
例如, Spring使用如下的bean配置:
<bean class="com.programcreek.Foo" id="someID"> <property name="someField" value="someValue"> </property></bean>
當Spring在處理時，會使用Class.forName(String)，同時參數為"com.xxx.Foo"用于實例化這個Class。同時，使用反射設置去用于設置特定的值。
這種機制同樣也用于Servlet的web應用：
<code><code><code><code><code><code><servlet> <servlet name="">someServlet <servlet>com.programcreek.WhyReflectionServlet</servlet> <servlet data-filtered="filtered"></servlet></servlet></servlet></code></code></code></code></code></code>
三、反射API
Java反射相關類
Java反射所需要的類并不多，主要有java.lang.Class類java.lang.reflect包中的Field、Constructor、Method、Array類，簡單說明如下所示：
Class類：Class類的實例表示正在運行的Java應用程序中的類和接口。Field類：提供有關類或接口的屬性的信息，以及對它的動態(tài)訪問權限。反射的字段可能是一個類屬性或實例屬性，簡單的理解可以把它看成一個封裝反射類的屬性的類。Constructor類：提供關于類的單個構造方法的信息以及對它的訪問權限。這個類和Field類不同，Field類封裝了反射類的屬性，而Constructor類則封裝了反射類的構造方法。Method類：提供關于類或接口上單獨某個方法的信息。所反映的方法可能是類方法或實例方法（包括抽象方法）。這個類不難理解，它是用來封裝反射類方法的一個類。Array類：提供了動態(tài)創(chuàng)建數組和訪問數組的靜態(tài)方法。該類中的所有方法都是靜態(tài)方法。
Class
類是程序的一部分，每個類都有一個Class對象。換言之，每當編寫并且編譯了一個新類，就會產生一個Class對象。
Class沒有公共構造方法。Class對象是在加載類時由Java虛擬機以及通過調用類加載器中的defineClass方法自動構造的，因此不能顯式地聲明一個Class對象
Class是Reflection的起源。要想操縱；類的屬性和方法，都必須從獲取ClassObject開始。
Class的方法
getName()：獲得類的完整名字。getFields()：獲得類的public類型的屬性。getDeclaredFields()：獲得類的所有屬性。getMethods()：獲得類的public類型的方法。getDeclaredMethods()：獲得類的所有方法。getMethod(Stringname,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。getConstrutors()：獲得類的public類型的構造方法。getConstrutor(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。newInstance()：通過類的不帶參數的構造方法創(chuàng)建這個類的一個對象。
Constructor
獲得類的構造方法
ConstructorgetConstructor(Class[]params)–獲得使用特殊的參數類型的公共構造函數Constructor[]getConstructors()–獲得類的所有公共構造函數ConstructorgetDeclaredConstructor(Class[]params)–獲得使用特定參數類型的構造函數(與接入級別無關)Constructor[]getDeclaredConstructors()–獲得類的所有構造函數(與接入級別無關)
Field
獲取類定義變量
FieldgetField(Stringname)–獲得命名的公共字段Field[]getFields()–獲得類的所有公共字段FieldgetDeclaredField(Stringname)–獲得類聲明的命名的字段Field[]getDeclaredFields()–獲得類聲明的所有字段
Method
獲取類定義方法
MethodgetMethod(Stringname,Class[]params)–使用特定的參數類型，獲得命名的公共方法Method[]getMethods()–獲得類的所有公共方法MethodgetDeclaredMethod(Stringname,Class[]params)–使用特寫的參數類型，獲得類聲明的命名的方法Method[]getDeclaredMethods()–獲得類聲明的所有方法
四、反射怎么用？
上一章我們講解了Java反射API，那么這一章我們將用一些代碼實例來展示如何使用這些反射API。
Example1:從對象中獲取類名
package com.longluo.java.interview.reflection;
public class ReflectionHelloWorld {
public static void main(String[] args) {
Foo f = new Foo();
System.out.println(f.getClass().getName());
}
}
class Foo {
public void print() {
System.out.println("abc");
}
}
輸出:
com.longluo.java.interview.reflection.Foo
Example 2: 調用未知對象的方法
想象我們不知道一個對象的類型，但是通過反射，我們可以使用這個對象并且找到這個對象是否有個方法名叫print并且調用它，如下所示：
package com.longluo.java.interview.reflection;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectionHelloWorld {
/*
* public static void main(String[] args) { Foo f = new Foo();
* System.out.println(f.getClass().getName()); }
*/
public static void main(String[] args) {
Foo f = new Foo();
Method method;
try {
method = f.getClass().getMethod("print", new Class<!--?-->[0]);
method.invoke(f);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class Foo {
public void print() {
System.out.println("abc");
}
}
輸出：
abc
Example 3: 從Class實例創(chuàng)建對象
package com.longluo.java.interview.reflection;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectionHelloWorld {
public static void main(String[] args) {
// create instance of "Class"
Class<!--?--> c = null;
try {
c = Class.forName("com.longluo.java.interview.reflection.Foo");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
// create instance of "Foo"
Foo f = null;
try {
f = (Foo) c.newInstance();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
f.print();
}
}
class Foo {
public void print() {
System.out.println("abc");
}
}
Example 4: 獲取構造器并創(chuàng)建實例
package com.longluo.java.interview.reflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
public class ReflectionHelloWorld4 {
public static void main(String[] args) {
// create instance of "Class"
Class<!--?--> c = null;
try {
c = Class.forName("com.longluo.java.interview.reflection.Foo4");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
// create instance of "Foo"
Foo4 f1 = null;
Foo4 f2 = null;
// get all constructors
Constructor<!--?--> cons[] = c.getConstructors();
try {
f1 = (Foo4) cons[0].newInstance();
f2 = (Foo4) cons[1].newInstance("abc");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
f1.print();
f2.print();
}
}
class Foo4 {
String s;
public Foo4() {
}
public Foo4(String s) {
this.s = s;
}
public void print() {
System.out.println(s);
}
}
輸出:
null abc
另外，你可以使用Class實例并獲取實現的接口，父類，聲明的方法等。
Example 5: 通過反射修改數組大小
package com.longluo.java.interview.reflection;
import java.lang.reflect.Array;
public class ReflectionHelloWorld5 {
public static void main(String[] args) {
int[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };
int[] newIntArray = (int[]) changeArraySize(intArray, 10);
print(newIntArray);
String[] atr = { "a", "b", "c", "d", "e" };
String[] str1 = (String[]) changeArraySize(atr, 10);
print(str1);
}
// change array size
public static Object changeArraySize(Object obj, int len) {
Class<!--?--> arr = obj.getClass().getComponentType();
Object newArray = Array.newInstance(arr, len);
// do array copy
int co = Array.getLength(obj);
System.arraycopy(obj, 0, newArray, 0, co);
return newArray;
}
// print
public static void print(Object obj) {
Class<!--?--> c = obj.getClass();
if (!c.isArray()) {
return;
}
System.out.println("\nArray length:" + Array.getLength(obj));
for (int i = 0; i < Array.getLength(obj); i++) {
System.out.print(Array.get(obj, i) + " ");
}
}
}
輸出:
Array length:10 1 2 3 4 5 0 0 0 0 0 Array length:10 a b c d e null null null null null
五、 總結
本文只是對Java反射很小的內容進行了講解，大家有興趣了解更多信息可以從網絡查找資料。
以上就是本文關于Java反射簡易教程的全部內容，希望對大家有所幫助。感興趣的朋友可以繼續(xù)參閱本站：關于Java反射機制 你需要知道的事情、Java的RTTI和反射機制代碼分析等，有什么問題可以隨時留言，小編會及時回復大家的。感謝朋友們對本站的支持！
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