10分鐘帶你理解Java中的反射
一、簡介
Java 反射是可以讓我們在運行時獲取類的方法、屬性、父類、接口等類的內(nèi)部信息的機制。也就是說，反射本質(zhì)上是一個“反著來”的過程。我們通過new創(chuàng)建一個類的實例時，實際上是由Java虛擬機根據(jù)這個類的Class對象在運行時構(gòu)建出來的，而反射是通過一個類的Class對象來獲取它的定義信息，從而我們可以訪問到它的屬性、方法，知道這個類的父類、實現(xiàn)了哪些接口等信息。
二、Class類
我們知道使用javac能夠?qū)?java文件編譯為.class文件，這個.class文件包含了我們對類的原始定義信息（父類、接口、構(gòu)造器、屬性、方法等）。.class文件在運行時會被ClassLoader加載到Java虛擬機（JVM）中，當一個.class文件被加載后，JVM會為之生成一個Class對象，我們在程序中通過new實例化的對象實際上是在運行時根據(jù)相應(yīng)的Class對象構(gòu)造出來的。確切的說，這個Class對象實際上是java.lang.Class<T>泛型類的一個實例，比如Class<MyClass>對象即為一個封裝了MyClass類的定義信息的Class<T>實例。由于java.lang.Class<T>類不存在公有構(gòu)造器，因此我們不能直接實例化這個類，我們可以通過以下方法獲取一個Class對象。
在下面的講解中，我們將以People類和Student類為例：
public class People {
private String name;
private int age;
public People(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public int getAge() {
return age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public void speak() {
System.out.println(getName() + " " + getAge());
}
}
public class Student extends People {
private int grade;
public Student(String name, int age) {
super(name, age);
}
public Student(String name, int age, int grade) {
super(name, age);
this.grade = grade;
}
public int getGrade() {
return grade;
}
public void setGrade(int grade) {
this.grade = grade;
}
private void learn(String course) {
System.out.println(name + " learn " + course);
}
}
通過類名獲取Class對象
若在編譯期知道一個類的名字，我們可以這樣獲取它的Class對象：
Class<People> peopleClass = People.class;
還有一種根據(jù)類的完整路徑名獲取Class對象的方法如下所示：
//假設(shè)People類在com.test包中
Class<People> peopleClass = Class.forName("com.test.People");
注意，Class.forName()方法的參數(shù)必須是一個類的全路徑名。實際上，只要我們“import com.test.People"，就可以直接通過”People.class"獲取他的Class對象，而不用寫出全路徑這么麻煩。 （若在調(diào)用 Class.forName()方法時，沒有在classpath找到對應(yīng)的類，會拋出 ClassNotFoundException。）
通過對象本身獲取其Class對象
People people = new People("Bill"， 18);
Class<People> peopleClass = people.getClass();
通過反射獲取類的構(gòu)造器
一旦我們獲得了People的Class 對象，我們便可以通過這個Class 對象獲取到People類的原始定義信息。 首先，我們來獲取People類的構(gòu)造器對象，有了這個構(gòu)造器對象，我們便能夠構(gòu)造出一個People對象出來。比如，我們可以在Student.java中添加以下代碼：
public static void main(String[] args) {
Class<People> pClass = People.class;
try {
Constructor<People> constructor = pClass.getConstructor(String.class, int.class);
People people = constructor.newInstance("Bill", 18);
obj.speak();
} catch (Exception e) {
}
}
在上面，我們調(diào)用getConstructor方法來獲取一個People類的構(gòu)造器對象，由于我們想要獲取的構(gòu)造器的形參類型為String和int，所以我們傳入String.class和int.class。有了構(gòu)造器對象，我們便可以調(diào)用newInstance方法來創(chuàng)建一個people對象。
注意，當通過反射獲取到類的 Constructor、Method、Field對象后，在調(diào)用這些對象的方法之前，先將此對象的 accessible 標志設(shè)置為 true，以取消 Java 語言訪問檢查，可以提升反射速度。如以下代碼所示：
Constructor<People> constructor = peopleClass.getConstructor(String.class， int.class); // 設(shè)置 constructor 的 Accessible屬性為ture以取消Java的訪問檢查 constructor.setAccessible(true);
通過反射獲取類中聲明的方法
獲取當前類中聲明的方法（不包括從父類繼承來的）
要獲取當前類中聲明的所有方法可以通過 Class 中的 getDeclaredMethods 函數(shù)，它會獲取到當前類中聲明的所有方法（包括private、public、static等各種方法），它會返回一個Method對象數(shù)組，其中的每個Method對象即表示了一個類中聲明的方法。要想獲得指定的方法，可以調(diào)用getDeclaredMethod(String name, Class...<T> parameterTypes) 。
如以下代碼所示 :
private static void showDeclaredMethods() {
Student student = new Student("Bill", 18);
//獲取Student類聲明的所有方法
Method[] methods = student.getClass().getDeclaredMethods();
try {
//獲取learnMethod對象（封裝了learn方法）
Method learnMethod = student.getClass().getDeclaredMethod("learn",
String.class);
//獲取learn方法的參數(shù)列表并打印出來
Class<?>[] paramClasses = learnMethod.getParameterTypes() ;
for (Class<?> class : paramClasses) {
System.out.println("learn方法的參數(shù): " + class.getName());
}
//判斷l(xiāng)earn方法是否為private
System.out.println(learnMethod.getName() + " is private "
+ Modifier.isPrivate(learnMethod.getModifiers()));
//調(diào)用learn方法
learnMethod.invoke(student, "Java Reflection");
} catch (Exception e) {
}
}
獲取當前類和父類中聲明的公有方法
要獲取當前類以及父類中聲明的所有 public 方法可以調(diào)用getMethods 函數(shù)，而要獲取某個指定的public方法，可以調(diào)用getMethod方法。請看以下代碼：
private static void showMethods() {
Student student = new Student("mr.simple");
// 獲取所有public方法(包括Student本身的和從父類繼承來的）
Method[] methods = student.getClass().getMethods();
try {
//注意，通過 getMethod只能獲取public方法，若嘗試獲取private方法則會拋出異常
Method learnMethod = student.getClass().getMethod("learn", String.class);
} catch (Exception e) {
}
}
通過反射獲取類中定義的屬性
獲取屬性與獲取方法是類似的，只不過把對getMethods() / getDeclaredMethods()方法的調(diào)用換成了對getFields() / getDeclaredFields()方法的調(diào)用。
獲取當前類中定義的屬性（不包括從父類繼承來的屬性）
要獲取當前類中定義的所有屬性（包括private、public、static等各種屬性）可以調(diào)用 Class對象的getDeclaredFields函數(shù)；要想獲得指定的屬性，可以調(diào)用getDeclaredField。
如以下代碼所示:
private static void showDeclaredFields() {
Student student = new Student("Bill", 18);
// 獲取當前類中定義的所有屬性
Field[] fields = student.getClass().getDeclaredFields();
try {
// 獲取指定的屬性
Field gradeField = student.getClass().getDeclaredField("grade");
// 獲取屬性值
System.out.println("The grade is : " + gradeField.getInt(student));
// 設(shè)置屬性值
gradeField.set(student, 10);
} catch (Exception e) {
}
}
獲取當前類和父類中定義的public屬性
要獲取當前類和父類中定義的所有public 屬性可以調(diào)用Class對象的getFields 函數(shù)，而要獲取某個指定的public屬性，可以調(diào)用getField方法，如以下代碼所示：
private static void showFields() {
Student student = new Student("Bill"， 18);
// 獲取當前類和父類的所有public屬性
Field[] publicFields = student.getClass().getFields();
}
通過反射獲取類的父類及類所實現(xiàn)的接口
獲取父類
調(diào)用Class對象的getSuperClass方法即可，如以下代碼所示：
Student student = new Student("Bill", 18);
Class<?> superClass = student.getClass().getSuperclass();
獲取所實現(xiàn)的接口
要知道一個類實現(xiàn)了哪些接口，只需調(diào)用Class對象的getInterfaces方法，如以下代碼所示：
private static void showInterfaces() {
Student student = new Student("Bill", 19);
Class<?>[] interfaces = student.getClass().getInterfaces();
}
總結(jié)
以上就是這篇文章的全部內(nèi)容，希望對大家的學習和工作能有所幫助。
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