Java學習之反射機制及應用場景介紹

更新時間：2016年11月18日 14:11:41 作者：總李寫代碼

本篇文章主要介紹了Java反射機制及應用場景，反射機制是很多Java框架的基石。非常具有實用價值，需要的朋友可以參考下。

前言：

最近公司正在進行業(yè)務組件化進程，其中的路由實現(xiàn)用到了Java的反射機制，既然用到了就想著好好學習總結(jié)一下，其實無論是之前的EventBus 2.x版本還是Retrofit、早期的View注解框架都或多或少的用到Java的反射機制。

什么是Java反射機制？

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和方法；對于任意一個對象，都能夠調(diào)用它的任意一個方法；這種動態(tài)獲取的以及動態(tài)調(diào)用對象的方法的功能稱為Java的反射機制。

反射機制提供了哪些功能？

在運行時判定任意一個對象所屬的類
在運行時構(gòu)造任意一個類的對象；
在運行時判定任意一個類所具有的成員變量和方法；
在運行時調(diào)用任意一個對象的方法；
生成動態(tài)代理；

Java反射機制類：

java.lang.Class; //類        
java.lang.reflect.Constructor;//構(gòu)造方法 
java.lang.reflect.Field; //類的成員變量    
java.lang.reflect.Method;//類的方法
java.lang.reflect.Modifier;//訪問權(quán)限

Java反射機制實現(xiàn)：
1.）class對象的獲取

//第一種方式 通過對象getClass方法
Person person = new Person();
Class<?> class1 = person.getClass();
//第二種方式 通過類的class屬性
class1 = Person.class;
try {
  //第三種方式 通過Class類的靜態(tài)方法——forName()來實現(xiàn)
  class1 = Class.forName("com.whoislcj.reflectdemo.Person");
} catch (ClassNotFoundException e) {
  e.printStackTrace();
}

2.）獲取class對象的摘要信息

boolean isPrimitive = class1.isPrimitive();//判斷是否是基礎(chǔ)類型
boolean isArray = class1.isArray();//判斷是否是集合類
boolean isAnnotation = class1.isAnnotation();//判斷是否是注解類
boolean isInterface = class1.isInterface();//判斷是否是接口類
boolean isEnum = class1.isEnum();//判斷是否是枚舉類
boolean isAnonymousClass = class1.isAnonymousClass();//判斷是否是匿名內(nèi)部類
boolean isAnnotationPresent = class1.isAnnotationPresent(Deprecated.class);//判斷是否被某個注解類修飾

String className = class1.getName();//獲取class名字 包含包名路徑
Package aPackage = class1.getPackage();//獲取class的包信息
String simpleName = class1.getSimpleName();//獲取class類名
int modifiers = class1.getModifiers();//獲取class訪問權(quán)限

Class<?>[] declaredClasses = class1.getDeclaredClasses();//內(nèi)部類
Class<?> declaringClass = class1.getDeclaringClass();//外部類

3.）獲取class對象的屬性、方法、構(gòu)造函數(shù)等

Field[] allFields = class1.getDeclaredFields();//獲取class對象的所有屬性
Field[] publicFields = class1.getFields();//獲取class對象的public屬性
try {
  Field ageField = class1.getDeclaredField("age");//獲取class指定屬性
  Field desField = class1.getField("des");//獲取class指定的public屬性
} catch (NoSuchFieldException e) {
  e.printStackTrace();
}

Method[] methods = class1.getDeclaredMethods();//獲取class對象的所有聲明方法
Method[] allMethods = class1.getMethods();//獲取class對象的所有方法 包括父類的方法

Class parentClass = class1.getSuperclass();//獲取class對象的父類
Class<?>[] interfaceClasses = class1.getInterfaces();//獲取class對象的所有接口

Constructor<?>[] allConstructors = class1.getDeclaredConstructors();//獲取class對象的所有聲明構(gòu)造函數(shù)
Constructor<?>[] publicConstructors = class1.getConstructors();//獲取class對象public構(gòu)造函數(shù)
try {
  Constructor<?> constructor = class1.getDeclaredConstructor(new Class[]{String.class});//獲取指定聲明構(gòu)造函數(shù)
  Constructor publicConstructor = class1.getConstructor(new Class[]{});//獲取指定聲明的public構(gòu)造函數(shù)
} catch (NoSuchMethodException e) {
  e.printStackTrace();
}

Annotation[] annotations = class1.getAnnotations();//獲取class對象的所有注解
Annotation annotation = class1.getAnnotation(Deprecated.class);//獲取class對象指定注解

Type genericSuperclass = class1.getGenericSuperclass();//獲取class對象的直接超類的 Type
Type[] interfaceTypes = class1.getGenericInterfaces();//獲取class對象的所有接口的type集合

4.）class對象動態(tài)生成

//第一種方式 Class對象調(diào)用newInstance()方法生成
Object obj = class1.newInstance();
//第二種方式 對象獲得對應的Constructor對象，再通過該Constructor對象的newInstance()方法生成
Constructor<?> constructor = class1.getDeclaredConstructor(new Class[]{String.class});//獲取指定聲明構(gòu)造函數(shù)
obj = constructor.newInstance(new Object[]{"lcj"});

5.）動態(tài)調(diào)用函數(shù)

try {
  // 生成新的對象：用newInstance()方法
  Object obj = class1.newInstance();
  //判斷該對象是否是Person的子類
  boolean isInstanceOf = obj instanceof Person;
  //首先需要獲得與該方法對應的Method對象
  Method method = class1.getDeclaredMethod("setAge", new Class[]{int.class});
  //調(diào)用指定的函數(shù)并傳遞參數(shù)
  method.invoke(obj, 28);
  method = class1.getDeclaredMethod("getAge");
  Object result = method.invoke(obj, new Class[]{});
} catch (InstantiationException e) {
  e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
  e.printStackTrace();
} catch (NoSuchMethodException e) {
  e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
  e.printStackTrace();
}

6.)通過反射機制獲取泛型類型

例如下面這種結(jié)構(gòu)

//People類
public class People<T> {}
//Person類繼承People類
public class Person<T> extends People<String> implements PersonInterface<Integer> {}
//PersonInterface接口
public interface PersonInterface<T> {}

獲取泛型類型

Person<String> person = new Person<>();
//第一種方式 通過對象getClass方法
Class<?> class1 = person.getClass();
Type genericSuperclass = class1.getGenericSuperclass();//獲取class對象的直接超類的 Type
Type[] interfaceTypes = class1.getGenericInterfaces();//獲取class對象的所有接口的Type集合

getComponentType(genericSuperclass);
getComponentType(interfaceTypes[0]);

getComponentType具體實現(xiàn)

private Class<?> getComponentType(Type type) {
Class<?> componentType = null;
if (type instanceof ParameterizedType) {
  //getActualTypeArguments()返回表示此類型實際類型參數(shù)的 Type 對象的數(shù)組。
  Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) type).getActualTypeArguments();
  if (actualTypeArguments != null && actualTypeArguments.length > 0) {
  componentType = (Class<?>) actualTypeArguments[0];
  }
} else if (type instanceof GenericArrayType) {
  // 表示一種元素類型是參數(shù)化類型或者類型變量的數(shù)組類型
  componentType = (Class<?>) ((GenericArrayType) type).getGenericComponentType();
} else {
  componentType = (Class<?>) type;
}
return componentType;
}

6.)通過反射機制獲取注解信息

這里重點以獲取Method的注解信息為例

try {
  //首先需要獲得與該方法對應的Method對象
  Method method = class1.getDeclaredMethod("jumpToGoodsDetail", new Class[]{String.class, String.class});
  Annotation[] annotations1 = method.getAnnotations();//獲取所有的方法注解信息
  Annotation annotation1 = method.getAnnotation(RouterUri.class);//獲取指定的注解信息
  TypeVariable[] typeVariables1 = method.getTypeParameters();
  Annotation[][] parameterAnnotationsArray = method.getParameterAnnotations();//拿到所有參數(shù)注解信息
  Class<?>[] parameterTypes = method.getParameterTypes();//獲取所有參數(shù)class類型
  Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();//獲取所有參數(shù)的type類型
  Class<?> returnType = method.getReturnType();//獲取方法的返回類型
  int modifiers = method.getModifiers();//獲取方法的訪問權(quán)限
} catch (NoSuchMethodException e) {
  e.printStackTrace();
}

反射機制的應用場景：