Class 對(duì)象可以獲得該類里的方法（由 Method 對(duì)象表示）、構(gòu)造器（由 Constructor 對(duì)象表示）、成員變量（由 Field 對(duì)象表示），這三個(gè)類都位于 java.lang.reflect 包下，并實(shí)現(xiàn)了 java.lang.reflect.Member 接口。程序可以通過(guò)對(duì)象來(lái)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的方法，通過(guò) Constructor 對(duì)象來(lái)調(diào)用對(duì)應(yīng)的構(gòu)造器創(chuàng)建實(shí)例，能通過(guò) Field 對(duì)象直接訪問(wèn)并修改對(duì)象的成員變量值。

創(chuàng)建對(duì)象

通過(guò)反射來(lái)生成對(duì)象需要先使用 Class 對(duì)象獲取指定的 Constructor 對(duì)象，再調(diào)用 Constructor 對(duì)象的 newInstance() 方法來(lái)創(chuàng)建該 Class 對(duì)象對(duì)應(yīng)類的實(shí)例。通過(guò)這種方式可以選擇使用指定的構(gòu)造器來(lái)創(chuàng)建實(shí)例。

在很多 Java EE 框架中都需要根據(jù)配置文件信息來(lái)創(chuàng)建 Java 對(duì)象，從配置文件讀取的只是某個(gè)類的字符串類名，程序需要根據(jù)該字符串來(lái)創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的實(shí)例，就必須使用反射。

下面程序就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)象池，該對(duì)象池會(huì)根據(jù)配置文件讀取 key-value 對(duì)，然后創(chuàng)建這些對(duì)象，并將這些對(duì)象放入一個(gè) HashMap 中。

public class ObjectPoolFactory {
 // 定義一個(gè)對(duì)象池，前面是對(duì)象名，后面是實(shí)際對(duì)象
 private Map<String, Object> objectPool = new HashMap<>();

 // 定義一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象的方法
 // 該方法只要傳入一個(gè)字符串類名，程序可以根據(jù)該類名生成Java對(duì)象
 private Object createObject(String clazzName) throws Exception, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {
 // 根據(jù)字符串來(lái)獲取對(duì)應(yīng)的Class對(duì)象
 Class<?> clazz = Class.forName(clazzName);
 // 使用clazz對(duì)應(yīng)類的默認(rèn)構(gòu)造器創(chuàng)建實(shí)例
 return clazz.getConstructor().newInstance();
 }

 // 該方法根據(jù)指定文件來(lái)初始化對(duì)象池
 // 它會(huì)根據(jù)配置文件來(lái)創(chuàng)建對(duì)象
 public void initPool(String fileName)
 throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {
 try (FileInputStream fis = new FileInputStream(fileName)) {
 Properties props = new Properties();
 props.load(fis);
 for (String name : props.stringPropertyNames()) {
 // 每取出一對(duì)key-value對(duì)，就根據(jù)value創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象
 // 調(diào)用createObject()創(chuàng)建對(duì)象，并將對(duì)象添加到對(duì)象池中
 objectPool.put(name, createObject(props.getProperty(name)));
 }
 } catch (Exception ex) {
 System.out.println("讀取" + fileName + "異常");
 }
 }

 public Object getObject(String name) {
 // 從objectPool中取出指定name對(duì)應(yīng)的對(duì)象
 return objectPool.get(name);
 }

 public static void main(String[] args) throws Exception {
 ObjectPoolFactory pf = new ObjectPoolFactory();
 pf.initPool("obj.txt");
 System.out.println(pf.getObject("a")); // ①
 System.out.println(pf.getObject("b")); // ②
 }
}

上面程序中 createObject() 方法里的兩行粗體字代碼就是根據(jù)字符串來(lái)創(chuàng)建 Java 對(duì)象的關(guān)鍵代碼，程序調(diào)用 Class 對(duì)象的 newInstance() 方法即可創(chuàng)建一個(gè) Java 對(duì)象。程序中的 initPool() 方法會(huì)讀取屬性文件，對(duì)屬性文件中每個(gè) key-value 對(duì)創(chuàng)建一個(gè) Java 對(duì)象，其中 value 是該 Java 對(duì)象的實(shí)現(xiàn)類，而 key 是該 Java 對(duì)象放入對(duì)象池中的名字。為該程序提供如下屬性配置文件。

a=java.util.Date
b=javax.swing.JFrame

編譯、運(yùn)行上面的 ObjectPoolFactory 程序，執(zhí)行到 main 方法中的①號(hào)代碼處，將看到輸出系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間——這表明對(duì)象池中已經(jīng)有了一個(gè)名為a的對(duì)象，該對(duì)象是一個(gè) java.util.Date 對(duì)象。執(zhí)行到②號(hào)代碼處，將看到輸出一個(gè) JFrame 對(duì)象。

提示：這種使用配置文件來(lái)配置對(duì)象，然后由程序根據(jù)配置文件來(lái)創(chuàng)建對(duì)象的方式非常有用，大名鼎鼎的 Spring 框架就采用這種方式大大簡(jiǎn)化了 Java EE 應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。當(dāng)然，Spring 采用的是 XML 配置文件——畢竟屬性文件能配置的信息太有限了，而 XML 配置文件能配置的信息就豐富多。

如果不想利用默認(rèn)構(gòu)造器來(lái)創(chuàng)建 Java 對(duì)象，而想利用指定的構(gòu)造器來(lái)創(chuàng)建 Java 對(duì)象，則需要利用 Constructor 對(duì)象，每個(gè) Constructor 對(duì)應(yīng)一個(gè)構(gòu)造器。為了利用指定的構(gòu)造器來(lái)創(chuàng)建 Java 對(duì)象，需要如下三個(gè)步驟。

1. 獲取該類的 Class 對(duì)象。
2. 利用 Class 對(duì)象的 getConstructor() 方法來(lái)獲取指定的構(gòu)造器。
3. 調(diào)用 Constructor 的 newInstance() 方法來(lái)創(chuàng)建 Java 對(duì)象。
   

下面程序利用反射來(lái)創(chuàng)建一個(gè) JFrame 對(duì)象，而且使用指定的構(gòu)造器。

public class CreateJFrame {
 public static void main(String[] args) throws Exception {
 // 獲取JFrame對(duì)應(yīng)的Class對(duì)象
 Class<?> jframeClazz = Class.forName("javax.swing.JFrame");
 // 獲取JFrame中帶一個(gè)字符串參數(shù)的構(gòu)造器
 Constructor ctor = jframeClazz.getConstructor(String.class);
 // 調(diào)用Constructor的newInstance方法創(chuàng)建對(duì)象
 Object obj = ctor.newInstance("測(cè)試窗口");
 // 輸出JFrame對(duì)象
 System.out.println(obj);
 }
}

上面程序中第一行粗休字代碼用于獲取 JFrame 類的指定構(gòu)造器，前面已經(jīng)提到：如果要唯一地確定某類中的構(gòu)造器，只要指定構(gòu)造器的形參列表即可。第一行粗體字代碼獲取構(gòu)造器時(shí)傳入了一個(gè) String 類型，即表明想獲取只有一個(gè)字符串參數(shù)的構(gòu)造器。

程序中第二行粗體字代碼使用指定構(gòu)造器的 newInstance() 方法來(lái)創(chuàng)建一個(gè) Java 對(duì)象，當(dāng)調(diào)用 Constructor 對(duì)象的 newInstance() 方法時(shí)通常需要傳入?yún)?shù)，因?yàn)檎{(diào)用 Constructor 的 newInstance() 方法實(shí)際上等于調(diào)用它對(duì)應(yīng)的構(gòu)造器，傳給 newInstance() 方法的參數(shù)將作為對(duì)應(yīng)構(gòu)造器的參數(shù)。

對(duì)于上面的 CreateFrame.java 中已知 java.swing.JFrame 類的情形，通常沒(méi)有必要使用反射來(lái)創(chuàng)建該對(duì)象，畢竟通過(guò)反射創(chuàng)建對(duì)象時(shí)性能要稍低一些。實(shí)際上，只有當(dāng)程序需要?jiǎng)討B(tài)創(chuàng)建某個(gè)類的對(duì)象時(shí)才會(huì)考慮使用反射，通常在開(kāi)發(fā)通用性比較廣的框架、基礎(chǔ)平臺(tái)時(shí)可能會(huì)大量使用反射。

調(diào)用方法

當(dāng)獲得某個(gè)類對(duì)應(yīng)的 Class 對(duì)象后，就可以通過(guò)該 Class 對(duì)象的 getMethods() 方法或者 getMethod()方法來(lái)獲取全部方法或指定方法——這兩個(gè)方法的返回值是 Method 數(shù)組，或者 Method 對(duì)象。

每個(gè) Method 對(duì)象對(duì)應(yīng)一個(gè)方法，獲得 Method 對(duì)象后，程序就可通過(guò)該 Method 來(lái)調(diào)用它對(duì)應(yīng)的方法。在 Method 里包含一個(gè) Invoke() 方法，該方法的簽名如下。

• Object invoke(Object obj, Object...args)：該方法中的 obj 是執(zhí)行該方法的主調(diào)，后面的 args 是執(zhí)行該方法時(shí)傳入該方法的實(shí)參。
  

下面程序?qū)η懊娴膶?duì)象池工廠進(jìn)行加強(qiáng)，允許在配置文件中增加配置對(duì)象的成員變量的值，對(duì)象池工廠會(huì)讀取為該對(duì)象配置的成員變量值，并利用該對(duì)象對(duì)應(yīng)的 setter 方法設(shè)置成員變量的值。

public class ExtendedObjectPoolFactory {
 // 定義一個(gè)對(duì)象池，前面是對(duì)象名，后面是實(shí)際對(duì)象
 private Map<String, Object> objectPool = new HashMap<>();
 private Properties config = new Properties();

 // 從指定屬性文件中初始化Properties對(duì)象
 public void init(String fileName) {
 try (FileInputStream fis = new FileInputStream(fileName)) {
 config.load(fis);
 } catch (IOException ex) {
 System.out.println("讀取" + fileName + "異常");
 }
 }

 // 定義一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象的方法
 // 該方法只要傳入一個(gè)字符串類名，程序可以根據(jù)該類名生成Java對(duì)象
 private Object createObject(String clazzName) throws Exception {
 // 根據(jù)字符串來(lái)獲取對(duì)應(yīng)的Class對(duì)象
 Class<?> clazz = Class.forName(clazzName);
 // 使用clazz對(duì)應(yīng)類的默認(rèn)構(gòu)造器創(chuàng)建實(shí)例
 return clazz.getConstructor().newInstance();
 }

 // 該方法根據(jù)指定文件來(lái)初始化對(duì)象池
 // 它會(huì)根據(jù)配置文件來(lái)創(chuàng)建對(duì)象
 public void initPool() throws Exception {
 for (String name : config.stringPropertyNames()) {
 // 每取出一個(gè)key-value對(duì)，如果key中不包含百分號(hào)（%）
 // 這就表明是根據(jù)value來(lái)創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象
 // 調(diào)用createObject創(chuàng)建對(duì)象，并將對(duì)象添加到對(duì)象池中
 if (!name.contains("%")) {
 objectPool.put(name, createObject(config.getProperty(name)));
 }
 }
 }

 // 該方法將會(huì)根據(jù)屬性文件來(lái)調(diào)用指定對(duì)象的setter方法
 public void initProperty() throws InvocationTargetException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException {
 for (String name : config.stringPropertyNames()) {
 // 每取出一對(duì)key-value對(duì)，如果key中包含百分號(hào)（%）
 // 即可認(rèn)為該key用于控制調(diào)用對(duì)象的setter方法設(shè)置值
 // %前半為對(duì)象名字，后半控制setter方法名
 if (name.contains("%")) {
 // 將配置文件中的key按%分割
 String[] objAndProp = name.split("%");
 // 取出調(diào)用setter方法的參數(shù)值
 Object target = getObject(objAndProp[0]);
 // 獲取setter方法名:set + "首字母大寫" + 剩下部分
 String mtdName = "set" + objAndProp[1].substring(0, 1).toUpperCase() + objAndProp[1].substring(1);
 // 通過(guò)target的getClass()獲取它的實(shí)現(xiàn)類所對(duì)應(yīng)的Class對(duì)象
 Class<?> targetClass = target.getClass();
 // 獲取希望調(diào)用的setter方法
 Method mtd = targetClass.getMethod(mtdName, String.class);
 // 通過(guò)Method的invoke方法執(zhí)行setter方法
 // 將config.getProperty(name)的值作為調(diào)用setter方法的參數(shù)
 mtd.invoke(target, config.getProperty(name));
 }
 }
 }

 public Object getObject(String name) {
 // 從objectPool中取出指定name對(duì)應(yīng)的對(duì)象
 return objectPool.get(name);
 }

 public static void main(String[] args) throws Exception {
 ExtendedObjectPoolFactory epf = new ExtendedObjectPoolFactory();
 epf.init("extObj.txt");
 epf.initPool();
 epf.initProperty();
 System.out.println(epf.getObject("a"));
 }
}

上面程序中 initProperty() 方法里的第一行粗體字代碼獲取目標(biāo)類中包含一個(gè) String 參數(shù)的 setter 方法，第二行粗體字代碼通過(guò)調(diào)用 Method 的 invoke() 方法來(lái)執(zhí)行該 setter 方法，該方法執(zhí)行完成后，就相當(dāng)于執(zhí)行了目標(biāo)對(duì)象的 setter 方法。為上面程序提供如下配置文件。

a=javax.swing.JFrame
b=javax.swing.JLabel
#set the title of a
a%title=Test Title

上面配置文件中的 a％title 行表明希望調(diào)用a對(duì)象的 setTitle() 方法，調(diào)用該方法的參數(shù)值為 Test Title。編譯、運(yùn)行上面的 ExtendedObjectPoolFactory.java 程序，可以看到輸出一個(gè) JFrame 窗口，該窗口的標(biāo)題為 Test Title。

提示：Spring 框架就是通過(guò)這種方式將成員變量值以及依賴對(duì)象等都放在配置文件中進(jìn)行管理的，從而實(shí)現(xiàn)了較好的解耦。這也是 Spring 框架的 IOC 的秘密。

當(dāng)通過(guò) Method 的 invoke() 方法來(lái)調(diào)用對(duì)應(yīng)的方法時(shí)，Java 會(huì)要求程序必須有調(diào)用該方法的權(quán)限。如果程序確實(shí)需要調(diào)用某個(gè)對(duì)象的 private 方法，則可以先調(diào)用 Method 對(duì)象的如下方法。

• setAccessible(boolean flag)：將 Method 對(duì)象的 accessible 設(shè)置為指定的布爾值。值為true，指示該 Method 在使用時(shí)應(yīng)該取消 Java 語(yǔ)言的訪問(wèn)權(quán)限檢查：值為false，則指示該 Method 在使用時(shí)要實(shí)施 Java 語(yǔ)言的訪問(wèn)權(quán)限檢查。
  

注意：實(shí)際上，setAccessible() 方法并不屬于 Method，而是屬于它的父類 AccessibleObject。因此 Method、Constructor、Field 都可調(diào)用該方法，從而實(shí)現(xiàn)通過(guò)反射來(lái)調(diào)用 private 方法、private 構(gòu)造器和成員變量，下一節(jié)將會(huì)讓讀者看到這種示例。也就是說(shuō)，它們可以通過(guò)調(diào)用該方法來(lái)取消訪問(wèn)權(quán)限檢查，通過(guò)反射即可訪問(wèn) private 成員。

訪問(wèn)成員變量值

通過(guò) Class 對(duì)象的 getFields() 或 getField() 方法可以獲取該類所包括的全部成員變量或指定成員變量。Field 提供了如下兩組方法來(lái)讀取或設(shè)置成員變量值。

• getXxx(Object obj)：獲取 obj 對(duì)象的該成員變量的值。此處的 Xxx 對(duì)應(yīng)8種基本類型，如果該成員變量的類型是引用類型，則取消 get 后面的Xxx。
• setXxx(Object obj, Xxx val)：將 obj 對(duì)象的該成員變量設(shè)置成值。此處的 Xxx 對(duì)應(yīng)8種基本類型，如果該成員變量的類型是引用類型，則取消 set 后面的Xxx。

使用這兩個(gè)方法可以隨意地訪問(wèn)指定對(duì)象的所有成員變量，包括 private 修飾的成員變量。

class Person {
 private String name;
 private int age;

 public String toString() {
 return "Person[name:" + name + " , age:" + age + " ]";
 }
}

public class FieldTest {
 public static void main(String[] args) throws Exception {
 // 創(chuàng)建一個(gè)Person對(duì)象
 Person p = new Person();
 // 獲取Person類對(duì)應(yīng)的Class對(duì)象
 Class<Person> personClazz = Person.class;
 // 獲取Person的名為name的成員變量
 // 使用getDeclaredField()方法表明可獲取各種訪問(wèn)控制符的成員變量
 Field nameField = personClazz.getDeclaredField("name");
 // 設(shè)置通過(guò)反射訪問(wèn)該成員變量時(shí)取消訪問(wèn)權(quán)限檢查
 nameField.setAccessible(true);
 // 調(diào)用set()方法為p對(duì)象的name成員變量設(shè)置值
 nameField.set(p, "Yeeku.H.Lee");
 // 獲取Person類名為age的成員變量
 Field ageField = personClazz.getDeclaredField("age");
 // 設(shè)置通過(guò)反射訪問(wèn)該成員變量時(shí)取消訪問(wèn)權(quán)限檢查
 ageField.setAccessible(true);
 // 調(diào)用setInt()方法為p對(duì)象的age成員變量設(shè)置值
 ageField.setInt(p, 30);
 System.out.println(p);
 }
}

上面程序中先定義了一個(gè) Person 類，該類里包含兩個(gè) private 成員變量：name 和 age，在通常情況下，這兩個(gè)成員變量只能在 Person 類里訪問(wèn)。但本程序 FieldTest 的 main() 方法中6行粗體字代碼通過(guò)反射修改了 Person 對(duì)象的 name、age 兩個(gè)成員變量的值。

第一行粗體字代碼使用 getDeclaredField() 方法獲取了名為 name 的成員變量，注意此處不是使用 getField()方法，因?yàn)?getField() 方法只能獲取 public 訪問(wèn)控制的成員變量，而 getDeclaredField() 方法則可以獲取所有的成員變量；第二行粗體字代碼則通過(guò)反射訪問(wèn)該成員變量時(shí)不受訪問(wèn)權(quán)限的控制；第三行粗體字代碼修改了 Person 對(duì)象的 name 成員變量的值。修改 Person 對(duì)象的 age 成員變量的值的方式與此完全相同。

編譯、運(yùn)行上面程序，會(huì)看到如下輸出：

Person[name:Yeeku.H.Lee , age:30 ]

操作數(shù)組

在 java.lang.reflect 包下還提供了一個(gè) Array 類，Array 對(duì)象可以代表所有的數(shù)組。程序可以通過(guò)使用 Array 來(lái)動(dòng)態(tài)地創(chuàng)建數(shù)組，操作數(shù)組元素等。

Array 提供了如下幾類方法。

• static Object newInstance(Class<?> componentType，int...length)：創(chuàng)建一個(gè)具有指定的元素類型、指定維度的新數(shù)組。
• static xxx getXxx(Object array, int index)：返回 array 數(shù)組中第 index 個(gè)元素。其中是各種基本數(shù)據(jù)類型，如果數(shù)組元素是引用類型，則該方法變?yōu)?get(Object array, int index)。
• static void setXxx(Object array, int index, xxx val)：將 array 數(shù)組中第 index 個(gè)元素的值設(shè)為 val。其中 xxx 是各種基本數(shù)據(jù)類型，如果數(shù)組元素是引用類型，則該方法變成 set(Object array, int index, Object val)。
  

下面程序示范了如何使用 Array 來(lái)生成數(shù)組，為指定數(shù)組元素賦值，并獲取指定數(shù)組元素的方式。

public class ArrayTest1 {
 public static void main(String args[]) {
 try {
 // 創(chuàng)建一個(gè)元素類型為String ，長(zhǎng)度為10的數(shù)組
 Object arr = Array.newInstance(String.class, 10);
 // 依次為arr數(shù)組中index為5、6的元素賦值
 Array.set(arr, 5, "瘋狂Java講義");
 Array.set(arr, 6, "輕量級(jí)Java EE企業(yè)應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)");
 // 依次取出arr數(shù)組中index為5、6的元素的值
 Object book1 = Array.get(arr, 5);
 Object book2 = Array.get(arr, 6);
 // 輸出arr數(shù)組中index為5、6的元素
 System.out.println(book1);
 System.out.println(book2);
 } catch (Throwable e) {
 System.err.println(e);
 }
 }
}

上面程序中三行粗體字代碼分別是通過(guò) Array 創(chuàng)建數(shù)組，為數(shù)組元素設(shè)置值，訪問(wèn)數(shù)組元素的值的示例代碼，程序通過(guò)使用 Array 就可以動(dòng)態(tài)地創(chuàng)建并操作數(shù)組。

下面程序比上面程序稍微復(fù)雜一點(diǎn)，下面程序使用 Array 類創(chuàng)建了一個(gè)三維數(shù)組。

public class ArrayTest2 {
 public static void main(String args[]) {
 /*
 * 創(chuàng)建一個(gè)三維數(shù)組。 根據(jù)前面介紹數(shù)組時(shí)講的：三維數(shù)組也是一維數(shù)組， 是數(shù)組元素是二維數(shù)組的一維數(shù)組，
 * 因此可以認(rèn)為arr是長(zhǎng)度為3的一維數(shù)組
 */
 Object arr = Array.newInstance(String.class, 3, 4, 10);
 // 獲取arr數(shù)組中index為2的元素，該元素應(yīng)該是二維數(shù)組
 Object arrObj = Array.get(arr, 2);
 // 使用Array為二維數(shù)組的數(shù)組元素賦值。二維數(shù)組的數(shù)組元素是一維數(shù)組，
 // 所以傳入Array的set()方法的第三個(gè)參數(shù)是一維數(shù)組。
 Array.set(arrObj, 2, new String[] { "瘋狂Java講義", "輕量級(jí)Java EE企業(yè)應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)" });
 // 獲取arrObj數(shù)組中index為3的元素，該元素應(yīng)該是一維數(shù)組。
 Object anArr = Array.get(arrObj, 3);
 Array.set(anArr, 8, "瘋狂Android講義");
 // 將arr強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換為三維數(shù)組
 String[][][] cast = (String[][][]) arr;
 // 獲取cast三維數(shù)組中指定元素的值
 System.out.println(cast[2][3][8]);
 System.out.println(cast[2][2][0]);
 System.out.println(cast[2][2][1]);
 }
}

上面程序的第一行粗體字代碼使用 Array 創(chuàng)建了一個(gè)三維數(shù)組，程序中較難理解的地方是第二段粗體字代碼部分，使用 Array 為 arrObj 的指定元素賦值，相當(dāng)于為二維數(shù)組的元素賦值。由于二維數(shù)組的元素是一維數(shù)組，所以程序傳入的參數(shù)是一個(gè)一維數(shù)組對(duì)象。

運(yùn)行上面程序，將看到 cast[2][3][8]、cast[2][2][0]、cast[2][2][1] 元素都有值，這些值就是剛才程序通過(guò)反射傳入的數(shù)組元素值。

以上就是java使用反射創(chuàng)建并操作對(duì)象的方法的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于JAVA 反射創(chuàng)建并操作對(duì)象的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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