Java中的反射用法及說明

更新時(shí)間：2025年07月21日 09:25:19 作者：「已注銷」

Java反射機(jī)制允許運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)獲取和操作類的成員（屬性、方法、構(gòu)造器）,通過Class對(duì)象實(shí)現(xiàn),廣泛應(yīng)用于框架開發(fā)及動(dòng)態(tài)調(diào)用需求,支持繞過泛型限制、讀取配置文件等場(chǎng)景

一、反射的概述

反射的引入：

問題：IDEA中的對(duì)象是怎么知道類有哪些屬性，哪些方法的呢？

通過反射技術(shù)對(duì)象類進(jìn)行了解剖得到了類的所有成員。

反射的概念

反射是一種機(jī)制，利用該機(jī)制可以在程序運(yùn)行過程中對(duì)類進(jìn)行解剖并操作類中的所有成員(成員變量，成員方法，構(gòu)造方法)

使用反射操作類成員的前提

要獲得該類字節(jié)碼文件對(duì)象，就是Class對(duì)象

反射機(jī)制的功能:

在運(yùn)行時(shí)獲取【任意】一個(gè)對(duì)象所屬的類型
在運(yùn)行時(shí)獲取【任意】一個(gè)類的構(gòu)造
在運(yùn)行時(shí)構(gòu)造【任意】一個(gè)類的對(duì)象
在運(yùn)行時(shí)獲取【任意】一個(gè)類所具有的成員變量
在運(yùn)行時(shí)設(shè)置或者獲取【任意】一個(gè)屬性的值
在運(yùn)行時(shí)獲取【任意】一個(gè)類所具有的成員方法
在運(yùn)行時(shí)調(diào)用【任意】一個(gè)對(duì)象的方法

反射在實(shí)際開發(fā)中的應(yīng)用

開發(fā)IDE(集成開發(fā)環(huán)境)，比如IDEA,Eclipse
各種框架的設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí) 比如Spring，Hibernate，Struct，Mybaits…

提示！

在所有的具備的功能中，都是針對(duì)任意的對(duì)象進(jìn)行操作，說明反射機(jī)制具備很強(qiáng)的靈活性和通用性。

總體而言：

Java的反射機(jī)制可以動(dòng)態(tài)性的操作類、屬性、方法，為此都推出了相應(yīng)的類來進(jìn)行描述：

Class類：描述所有的類的類型；
Constructor類：描述所有的構(gòu)造的類型；
Field類：描述所有的屬性的類型；
Method類：描述所有的方法的類型；

以上所有的這些類，其實(shí)就是將一個(gè)class類進(jìn)行了分解。

二、Class類對(duì)象獲取的三種方式

2.1、三種獲取方式

方式1: 通過類名.class獲得

方式2：通過對(duì)象名.getClass()方法獲得

方式3：通過Class類的靜態(tài)方法獲得： static Class forName(“類全名”)

每一個(gè)類的Class對(duì)象都只有一個(gè)。

package com.reflection;


public class Student {
    //成員變量：一個(gè)私有，一個(gè)默認(rèn)，一個(gè)公共
    private String name;
    int age;
    public String address;

    //構(gòu)造方法：一個(gè)私有，一個(gè)默認(rèn)，兩個(gè)公共
    public Student() {
    }

    private Student(String name) {
        this.name = name;
    }

    Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public Student(String name, int age, String address) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.address = address;
    }

    //成員方法：一個(gè)私有，四個(gè)公共
    private void function() {
        System.out.println("function");
    }

    public void method1() {
        System.out.println("method");
    }

    public void method2(String s) {
        System.out.println("method:" + s);
    }

    public String method3(String s, int i) {
        return s + "," + i;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", address='" + address + '\'' +
                '}';
    }
}

package com.reflection;

/**
 * @Author: 史小創(chuàng)
 * @Time: 2024/8/10 上午9:32
 * @Description: 反射的簡(jiǎn)單使用
 */

public class ReflectDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        // 1. 獲取Class對(duì)象
        Class<Student> c1 = Student.class;
        // 2. 創(chuàng)建對(duì)象
        Student student = new Student();
        // 3. 通過對(duì)象名.getclass方法獲
        Class c2 = student.getClass();
        // 判斷兩者是不是同一個(gè)對(duì)象
        System.out.println(c1 == c2);

        // 通過class類靜態(tài)方法獲得：
        Class<?> c3 = Class.forName("com.reflection.Student");
        System.out.println(c1 == c3);
        System.out.println(c2 == c3);
    }
}

2.2、Class類的常用方法

String getSimpleName(); 獲得類名字符串：類名
String getName(); 獲得類全名：包名+類名
T newInstance() ; 創(chuàng)建Class對(duì)象關(guān)聯(lián)類的對(duì)象

package com.reflection;

/**
 * @Author: 史小創(chuàng)
 * @Time: 2024/8/10 上午9:51
 * @Description: Class類常用方法
 */

public class ReflectDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 獲得Class對(duì)象
        Class c = Student.class;
        // 獲得類名字符串：類名
        System.out.println(c.getSimpleName());
        // 獲得類全名：包名+類名
        System.out.println(c.getName());
        // 創(chuàng)建對(duì)象
        Student stu = (Student) c.newInstance();
        System.out.println(stu);
    }
}

三、反射之操作構(gòu)造方法

反射之操作構(gòu)造方法的目的：獲得Constructor對(duì)象來創(chuàng)建類的對(duì)象。

Constructor類概述：類中的每一個(gè)構(gòu)造方法都是一個(gè)Constructor類的對(duì)象

方法名	說明
Constructor<?>[] getConstructors()	返回所有公共構(gòu)造方法對(duì)象的數(shù)組
Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()	返回所有構(gòu)造方法對(duì)象的數(shù)組
Constructor getConstructor(Class<?>… parameterTypes)	返回單個(gè)公共構(gòu)造方法對(duì)象
Constructor getDeclaredConstructor(Class<?>… parameterTypes)	返回單個(gè)構(gòu)造方法對(duì)象

package com.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

/**
 * @Author: 史小創(chuàng)
 * @Time: 2024/8/10 上午10:13
 * @Description: Constructor類的概述
 */

public class ReflectDemo03 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        // 獲取class對(duì)象
        Class<?> aClass = Class.forName("com.reflection.Student");
        // Constructor<?>[] getConstructors() 返回一個(gè)包含 Constructor對(duì)象的數(shù)組， Constructor對(duì)象反映了由該 Class對(duì)象表示的類的所有公共構(gòu)造函數(shù)
        // Constructor<?>[] cons = c.getConstructors();
        // Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() 返回反映由該 Class對(duì)象表示的類聲明的所有構(gòu)造函數(shù)的 Constructor對(duì)象的數(shù)組
        Constructor<?>[] cons = aClass.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor<?> con : cons) {
            System.out.println(con);
        }
        System.out.println("--------");
        // Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes) 返回一個(gè) Constructor對(duì)象，該對(duì)象反映由該 Class對(duì)象表示的類的指定公共構(gòu)造函數(shù)
        // Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) 返回一個(gè) Constructor對(duì)象，該對(duì)象反映由此 Class對(duì)象表示的類或接口的指定構(gòu)造函數(shù)
        // 參數(shù)：你要獲取的構(gòu)造方法的參數(shù)的個(gè)數(shù)和數(shù)據(jù)類型對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼文件對(duì)象
        Constructor<?> con = aClass.getConstructor();
        // Constructor提供了一個(gè)類的單個(gè)構(gòu)造函數(shù)的信息和訪問權(quán)限
        // T newInstance(Object... initargs) 使用由此 Constructor對(duì)象表示的構(gòu)造函數(shù)，使用指定的初始化參數(shù)來創(chuàng)建和初始化構(gòu)造函數(shù)的聲明類的新實(shí)例
        Object obj = con.newInstance();
        System.out.println(obj);
        System.out.println("--------");
        Student s = new Student();
        System.out.println(s);
    }
}

3.1、反射獲取構(gòu)造方法并使用練習(xí)1

案例需求

通過反射獲取公共的構(gòu)造方法并創(chuàng)建對(duì)象

package com.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

/**
 * @Author: 史小創(chuàng)
 * @Time: 2024/8/10 下午12:13
 * @Description:
 */

public class ReflectDemo04 {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        // 獲取class類對(duì)象
        Class<?> aClass = Class.forName("com.reflection.Student");
        // public Student(String name, int age, String address)
        // Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)

        Constructor<?> con = aClass.getConstructor(String.class, int.class, String.class);
        // 基本數(shù)據(jù)類型也可以通過.class得到對(duì)應(yīng)的Class類型
        // T newInstance(Object... initargs)
        Object obj = con.newInstance("林青霞", 30, "西安");
        System.out.println(obj);
    }

}

3.2、反射獲取構(gòu)造方法并使用練習(xí)2

案例需求

通過反射獲取私有構(gòu)造方法并創(chuàng)建對(duì)象

package com.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

/**
 * @Author: 史小創(chuàng)
 * @Time: 2024/8/10 下午12:18
 * @Description:
 */

public class ReflectDemo05 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        // 獲取class類對(duì)象
        Class<?> aClass = Class.forName("com.reflection.Student");
        //private Student(String name)
        //Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)
        Constructor<?> con = aClass.getDeclaredConstructor(String.class);

        //暴力反射
        //public void setAccessible(boolean flag):值為true，取消訪問檢查
        con.setAccessible(true);
        
        Object obj = con.newInstance("林青霞");
        System.out.println(obj);
    }
}

四、反射之操作成員方法

反射之操作成員方法的目的：操作Method對(duì)象來調(diào)用成員方法
Method類概述：每一個(gè)成員方法都是一個(gè)Method類的對(duì)象。

方法名	說明
Method[] getMethods()	返回所有公共成員方法對(duì)象的數(shù)組，包括繼承的
Method[] getDeclaredMethods()	返回所有成員方法對(duì)象的數(shù)組，不包括繼承的
Method getMethod(String name, Class<?>… parameterTypes)	返回單個(gè)公共成員方法對(duì)象
Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>… parameterTypes)	返回單個(gè)成員方法對(duì)象

Method類用于執(zhí)行方法的方法

方法名	說明
Objectinvoke(Object obj,Object… args)	調(diào)用obj對(duì)象的成員方法，參數(shù)是args,返回值是Object類型

package com.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * @Author: 史小創(chuàng)
 * @Time: 2024/8/10 下午12:24
 * @Description:
 */

public class ReflectDemo06 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        // 獲取class類對(duì)象
        Class<?> aClass = Class.forName("com.reflection.Student");

        // Method[] getMethods() 返回一個(gè)包含 方法對(duì)象的數(shù)組， 方法對(duì)象反映由該 Class對(duì)象表示的類或接口的所有公共方法，包括由類或接口聲明的對(duì)象以及從超類和超級(jí)接口繼承的類
        // Method[] getDeclaredMethods() 返回一個(gè)包含 方法對(duì)象的數(shù)組， 方法對(duì)象反映由 Class對(duì)象表示的類或接口的所有聲明方法，包括public，protected，default（package）訪問和私有方法，但不包括繼承方法
        // Method[] methods = c.getMethods();
        Method[] methods = aClass.getDeclaredMethods();
        for (Method method : methods) {
            System.out.println(method);
        }
        System.out.println("--------");
        // Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) 返回一個(gè) 方法對(duì)象，該對(duì)象反映由該 Class對(duì)象表示的類或接口的指定公共成員方法
        // Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) 返回一個(gè) 方法對(duì)象，它反映此表示的類或接口的指定聲明的方法 Class對(duì)象
        // public void method1()
        Method m = aClass.getMethod("method1");

        Constructor<?> con = aClass.getConstructor();
        Object o = con.newInstance();
        // 注意這種方法是錯(cuò)誤的
        // o.m();

        // 在類或接口上提供有關(guān)單一方法的信息和訪問權(quán)限
        // Object invoke(Object obj, Object... args) 在具有指定參數(shù)的指定對(duì)象上調(diào)用此 方法對(duì)象表示的基礎(chǔ)方法
        // Object：返回值類型
        // obj：調(diào)用方法的對(duì)象
        // args：方法需要的參數(shù)
        m.invoke(o);


    }
}

反射獲取成員方法并使用練習(xí)：通過反射獲取成員方法并調(diào)用

package com.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * @Author: 史小創(chuàng)
 * @Time: 2024/8/10 下午12:39
 * @Description:
 */

public class ReflectDemo07 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException {
        // 獲取class類對(duì)象
        Class<?> c = Class.forName("com.reflection.Student");
        // Student s = new Student();
        Constructor<?> con = c.getConstructor();
        Object obj = con.newInstance();

        // s.method1();
        Method m1 = c.getMethod("method1");
        m1.invoke(obj);
        System.out.println("--------");
        // s.method2("林青霞");
        Method m2 = c.getMethod("method2", String.class);
        m2.invoke(obj, "林青霞");
        System.out.println("--------");
//        String ss = s.method3("林青霞",30);
//        System.out.println(ss);
        Method m3 = c.getMethod("method3", String.class, int.class);
        Object o = m3.invoke(obj, "林青霞", 30);
        System.out.println(o);
        System.out.println("--------");
        // s.function();
        Method m4 = c.getDeclaredMethod("function");
        m4.setAccessible(true);
        m4.invoke(obj);


    }
}

五、反射之操作成員變量

反射之操作成員變量的目的：通過Field對(duì)象給對(duì)應(yīng)的成員變量賦值和取值

Field類概述：每一個(gè)成員變量都是一個(gè)Field類的對(duì)象。

方法名	說明
Field[] getFields()	返回所有公共成員變量對(duì)象的數(shù)組
Field[] getDeclaredFields()	返回所有成員變量對(duì)象的數(shù)組
Field getField(String name)	返回單個(gè)公共成員變量對(duì)象
Field getDeclaredField(String name)	返回單個(gè)成員變量對(duì)象

Field類用于給成員變量賦值的方法

方法名	說明
voidset(Object obj,Object value)	給obj對(duì)象的成員變量賦值為value

package com.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

/**
 * @Author: 史小創(chuàng)
 * @Time: 2024/8/10 下午12:46
 * @Description:
 */

public class ReflectDemo08 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, NoSuchFieldException {
        // 獲取class類對(duì)象
        Class<?> c = Class.forName("com.reflection.Student");

        // Field[] getFields() 返回一個(gè)包含 Field對(duì)象的數(shù)組， Field對(duì)象反映由該 Class對(duì)象表示的類或接口的所有可訪問的公共字段
        // Field[] getDeclaredFields() 返回一個(gè) Field對(duì)象的數(shù)組，反映了由該 Class對(duì)象表示的類或接口聲明的所有字段
//        Field[] fields = c.getFields();
        Field[] fields = c.getDeclaredFields();
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }
        System.out.println("--------");
        // Field getField(String name) 返回一個(gè) Field對(duì)象，該對(duì)象反映由該 Class對(duì)象表示的類或接口的指定公共成員字段
        // Field getDeclaredField(String name) 返回一個(gè) Field對(duì)象，該對(duì)象反映由該 Class對(duì)象表示的類或接口的指定聲明字段
        Field address = c.getField("address");
        // 獲取無參構(gòu)造方法創(chuàng)建對(duì)象
        Constructor<?> con = c.getConstructor();
        Object obj = con.newInstance();

//        obj.addressField = "西安";

        // Field提供有關(guān)類或接口的單個(gè)字段的信息和動(dòng)態(tài)訪問
        // void set(Object obj, Object value) 將指定的對(duì)象參數(shù)中由此 Field對(duì)象表示的字段設(shè)置為指定的新值
        address.set(obj, "西安");
        System.out.println(obj);
        System.out.println("--------");
        Student s = new Student();
        s.address = "西安";
        System.out.println(s);

    }
}

反射獲取成員變量并使用練習(xí):

案例需求

通過反射獲取成員變量并賦值

package com.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

/**
 * @Author: 史小創(chuàng)
 * @Time: 2024/8/10 下午12:53
 * @Description:
 */

public class ReflectDemo09 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, NoSuchFieldException {
        // 獲取class類對(duì)象
        Class<?> c = Class.forName("com.reflection.Student");
        // Student s = new Student();
        Constructor<?> con = c.getConstructor();
        Object obj = con.newInstance();
        System.out.println(obj);

        // s.name = "林青霞";
//        Field nameField = c.getField("name"); //NoSuchFieldException: name
        Field nameField = c.getDeclaredField("name");
        nameField.setAccessible(true);
        nameField.set(obj, "林青霞");
        System.out.println(obj);

        // s.age = 30;
        Field ageField = c.getDeclaredField("age");
        ageField.setAccessible(true);
        ageField.set(obj, 30);
        System.out.println(obj);

        // s.address = "西安";
        Field addressField = c.getDeclaredField("address");
        addressField.setAccessible(true);
        addressField.set(obj, "西安");
        System.out.println(obj);
    }
}

六、綜合案例

6.1、越過泛型檢查

通過反射技術(shù)，向一個(gè)泛型為Integer的集合中添加一些字符串?dāng)?shù)據(jù)

package com.reflection;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;

/**
 * @Author: 史小創(chuàng)
 * @Time: 2024/8/10 下午12:57
 * @Description: 通過反射技術(shù)，向一個(gè)泛型為Integer的集合中添加一些字符串?dāng)?shù)據(jù)
 */

public class ReflectDemo10 {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        ArrayList<Integer> array = new ArrayList<>();

        // array.add(10);
        // array.add(20);
        // array.add("hello");

        Class<? extends ArrayList> c = array.getClass();
        Method m = c.getMethod("add", Object.class);
        m.invoke(array, "hello");
        m.invoke(array, "world");
        m.invoke(array, "java");

        System.out.println(array);
    }
}

6.2、運(yùn)行配置文件中指定類的指定方法

通過反射運(yùn)行配置文件中指定類的指定方法

package com.reflection;

public class Teacher {
    public void teach() {
        System.out.println("用愛成就學(xué)員");
    }
}

class.txt文件：

className=com.reflection.Teacher
methodName=teach

package com.reflection;

import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;

/**
 * @Author: 史小創(chuàng)
 * @Time: 2024/8/10 下午1:05
 * @Description:
 */

public class ReflectDemo11 {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException, IOException, ClassNotFoundException, InstantiationException {
        // 加載數(shù)據(jù)
        Properties prop = new Properties();
        FileReader fr = new FileReader("class.txt");
        prop.load(fr);
        fr.close();

        String className = prop.getProperty("className");
        String methodName = prop.getProperty("methodName");

        // 通過反射來使用
        Class<?> c = Class.forName(className);

        Constructor<?> con = c.getConstructor();
        Object obj = con.newInstance();

        Method m = c.getMethod(methodName);// study
        m.invoke(obj);
    }
}

環(huán)境說明：