Java 反射机制

Posted 2020-09-23 javaisnext

使用 Java 反射机制可以在运行时期检查 Java 类的信息，检查 Java 类的信息往往是你在使用 Java 反射机制的时候所做的第一件事情，通过获取类的信息你可以获取以下相关的内容：

1. Class 对象
2. 类名
3. 修饰符
4. 包信息
5. 父类
6. 实现的接口
7. 构造器
8. 方法
9. 变量
10. 注解

除了上述这些内容，还有很多的信息你可以通过反射机制获得，如果你想要知道全部的信息你可以查看相应的文档 JavaDoc for java.lang.Class 里面有详尽的描述。

在本节中我们会简短的涉及上述所提及的信息，上述的一些主题我们会使用单独的章节进行更详细的描述，比如这段内容会描述如何获取一个类的所有方法或者指定方法，但是在单独的章节中则会向你展示如何调用反射获得的方法(Method Object)，如何在多个同名方法中通过给定的参数集合匹配到指定的方法，在一个方法通过反射机制调用的时候会抛出那些异常？如何准确的获取 getter/setter 方法等等。本节的内容主要是介绍 Class 类以及你能从Class类中获取哪些信息。

Class 对象

在你想检查一个类的信息之前，你首先需要获取类的 Class 对象。Java 中的所有类型包括基本类型(int, long, float等等)，即使是数组都有与之关联的 Class 类的对象。如果你在编译期知道一个类的名字的话，那么你可以使用如下的方式获取一个类的 Class 对象。

Class myObjectClass = MyObject.class;

如果你在编译期不知道类的名字，但是你可以在运行期获得到类名的字符串,那么你则可以这么做来获取 Class 对象:

String className = ... ;//在运行期获取的类名字符串
Class class = Class.forName(className);

在使用 Class.forName() 方法时，你必须提供一个类的全名，这个全名包括类所在的包的名字。例如 MyObject 类位于 com.jenkov.myapp 包，那么他的全名就是 com.jenkov.myapp.MyObject。 如果在调用Class.forName()方法时，没有在编译路径下(classpath)找到对应的类，那么将会抛出ClassNotFoundException。

类名

你可以从 Class 对象中获取两个版本的类名。

通过 getName() 方法返回类的全限定类名（包含包名）：

Class aClass = ... //获取Class对象，具体方式可见Class对象小节
String className = aClass.getName();

如果你仅仅只是想获取类的名字(不包含包名)，那么你可以使用 getSimpleName()方法:

Class aClass = ... //获取Class对象，具体方式可见Class对象小节
String simpleClassName = aClass.getSimpleName();

修饰符

可以通过 Class 对象来访问一个类的修饰符， 即public,private,static 等等的关键字，你可以使用如下方法来获取类的修饰符：

Class  aClass = ... //获取Class对象，具体方式可见Class对象小节
int modifiers = aClass.getModifiers();

修饰符都被包装成一个int类型的数字，这样每个修饰符都是一个位标识(flag bit)，这个位标识可以设置和清除修饰符的类型。 可以使用 java.lang.reflect.Modifier 类中的方法来检查修饰符的类型：

Modifier.isAbstract(int modifiers);
Modifier.isFinal(int modifiers);
Modifier.isInterface(int modifiers);
Modifier.isNative(int modifiers);
Modifier.isPrivate(int modifiers);
Modifier.isProtected(int modifiers);
Modifier.isPublic(int modifiers);
Modifier.isStatic(int modifiers);
Modifier.isStrict(int modifiers);
Modifier.isSynchronized(int modifiers);
Modifier.isTransient(int modifiers);
Modifier.isVolatile(int modifiers);

包信息

可以使用 Class 对象通过如下的方式获取包信息：

Class  aClass = ... //获取Class对象，具体方式可见Class对象小节
Package package = aClass.getPackage();

通过 Package 对象你可以获取包的相关信息，比如包名，你也可以通过 Manifest 文件访问位于编译路径下 jar 包的指定信息，比如你可以在 Manifest 文件中指定包的版本编号。更多的 Package 类信息可以阅读 java.lang.Package。

父类

通过 Class 对象你可以访问类的父类，如下例：

Class superclass = aClass.getSuperclass();

可以看到 superclass 对象其实就是一个 Class 类的实例，所以你可以继续在这个对象上进行反射操作。

实现的接口

可以通过如下方式获取指定类所实现的接口集合：

Class  aClass = ... //获取Class对象，具体方式可见Class对象小节
Class[] interfaces = aClass.getInterfaces();

由于一个类可以实现多个接口，因此 getInterfaces(); 方法返回一个 Class 数组，在 Java 中接口同样有对应的 Class 对象。 注意：getInterfaces() 方法仅仅只返回当前类所实现的接口。当前类的父类如果实现了接口，这些接口是不会在返回的 Class 集合中的，尽管实际上当前类其实已经实现了父类接口。

构造器

你可以通过如下方式访问一个类的构造方法：

Constructor[] constructors = aClass.getConstructors();

更多有关 Constructor 的信息可以访问 Constructors。

方法

你可以通过如下方式访问一个类的所有方法：

Method[] method = aClass.getMethods();

变量

你可以通过如下方式访问一个类的成员变量：

Field[] method = aClass.getFields();

更多有关 Field 的信息可以访问 Fields。

注解

你可以通过如下方式访问一个类的注解：

Annotation[] annotations = aClass.getAnnotations();