java反射
Posted xiaojiesir
tags:
篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了java反射相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
一、反射的概述
JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。要想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象。而解剖使用的就是Class类中的方法.所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象。
反射机制的相关类
与Java反射相关的类如下：
| 类名 | 用途 |
|---|---|
| Class类 | 代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口 |
| Field类 | 代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性） |
| Method类 | 代表类的方法 |
| Constructor类 | 代表类的构造方法 |
Class类
Class代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口。在这个类中提供了很多有用的方法，这里对他们简单的分类介绍。
- 获得类相关的方法
| 方法 | 用途 |
|---|---|
| asSubclass(Class<U> clazz) | 把传递的类的对象转换成代表其子类的对象 |
| Cast | 把对象转换成代表类或是接口的对象 |
| getClassLoader() | 获得类的加载器 |
| getClasses() | 返回一个数组，数组中包含该类中所有公共类和接口类的对象 |
| getDeclaredClasses() | 返回一个数组，数组中包含该类中所有类和接口类的对象 |
| forName(String className) | 根据类名返回类的对象 |
| getName() | 获得类的完整路径名字 |
| newInstance() | 创建类的实例 |
| getPackage() | 获得类的包 |
| getSimpleName() | 获得类的名字 |
| getSuperclass() | 获得当前类继承的父类的名字 |
| getInterfaces() | 获得当前类实现的类或是接口 |
- 获得类中属性相关的方法
| 方法 | 用途 |
|---|---|
| getField(String name) | 获得某个公有的属性对象 |
| getFields() | 获得所有公有的属性对象 |
| getDeclaredField(String name) | 获得某个属性对象 |
| getDeclaredFields() | 获得所有属性对象 |
- 获得类中注解相关的方法
| 方法 | 用途 |
|---|---|
| getAnnotation(Class<A> annotationClass) | 返回该类中与参数类型匹配的公有注解对象 |
| getAnnotations() | 返回该类所有的公有注解对象 |
| getDeclaredAnnotation(Class<A> annotationClass) | 返回该类中与参数类型匹配的所有注解对象 |
| getDeclaredAnnotations() | 返回该类所有的注解对象 |
- 获得类中构造器相关的方法
| 方法 | 用途 |
|---|---|
| getConstructor(Class...<?> parameterTypes) | 获得该类中与参数类型匹配的公有构造方法 |
| getConstructors() | 获得该类的所有公有构造方法 |
| getDeclaredConstructor(Class...<?> parameterTypes) | 获得该类中与参数类型匹配的构造方法 |
| getDeclaredConstructors() | 获得该类所有构造方法 |
- 获得类中方法相关的方法
| 方法 | 用途 |
|---|---|
| getMethod(String name, Class...<?> parameterTypes) | 获得该类某个公有的方法 |
| getMethods() | 获得该类所有公有的方法 |
| getDeclaredMethod(String name, Class...<?> parameterTypes) | 获得该类某个方法 |
| getDeclaredMethods() | 获得该类所有方法 |
- 类中其他重要的方法
| 方法 | 用途 |
|---|---|
| isAnnotation() | 如果是注解类型则返回true |
| isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass) | 如果是指定类型注解类型则返回true |
| isAnonymousClass() | 如果是匿名类则返回true |
| isArray() | 如果是一个数组类则返回true |
| isEnum() | 如果是枚举类则返回true |
| isInstance(Object obj) | 如果obj是该类的实例则返回true |
| isInterface() | 如果是接口类则返回true |
| isLocalClass() | 如果是局部类则返回true |
| isMemberClass() | 如果是内部类则返回true |
Field类
Field代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性）。
| 方法 | 用途 |
|---|---|
| equals(Object obj) | 属性与obj相等则返回true |
| get(Object obj) | 获得obj中对应的属性值 |
| set(Object obj, Object value) | 设置obj中对应属性值 |
Method类
Method代表类的方法。
| 方法 | 用途 |
|---|---|
| invoke(Object obj, Object... args) | 传递object对象及参数调用该对象对应的方法 |
Constructor类
Constructor代表类的构造方法。
| 方法 | 用途 |
|---|---|
| newInstance(Object... initargs) | 根据传递的参数创建类的对象 |
二、查看Class类在java中的api详解（1.7的API）
如何阅读java中的api详见java基础之——String字符串处理
Class 类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。也就是jvm中有N多的实例每个类都有该Class对象。（包括基本数据类型）Class 没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的defineClass 方法自动构造的。也就是这不需要我们自己去处理创建，JVM已经帮我们创建好了。没有公共的构造方法，方法共有64个太多了。下面用到哪个就详解哪个吧
三、反射的使用（这里使用Student类做演示）
先写一个Student类。
1、获取Class对象的三种方式
1.1 Object ——> getClass();
1.2 任何数据类型（包括基本数据类型）都有一个“静态”的class属性
1.3 通过Class类的静态方法：forName（String className）(常用)
其中1.1是因为Object类中的getClass方法、因为所有类都继承Object类。从而调用Object类来获取
1 public class Fanshe 2 public static void main(String[] args) 3 //第一种方式获取Class对象 4 Student stu1 = new Student();//这一new 产生一个Student对象，一个Class对象。 5 Class stuClass = stu1.getClass();//获取Class对象 6 System.out.println(stuClass.getName()); 7 8 //第二种方式获取Class对象 9 Class stuClass2 = Student.class; 10 System.out.println(stuClass == stuClass2);//判断第一种方式获取的Class对象和第二种方式获取的是否是同一个 11 12 //第三种方式获取Class对象 13 try 14 Class stuClass3 = Class.forName("fanshe.Student");//注意此字符串必须是真实路径，就是带包名的类路径，包名.类名 15 System.out.println(stuClass3 == stuClass2);//判断三种方式是否获取的是同一个Class对象 16 catch (ClassNotFoundException e) 17 e.printStackTrace(); 18 19 20 21
运行结果如下：
调用了公有、无参构造方法执行了。。。 fanshe.Student true true
由结果可知：
在运行期间，一个类，只有一个Class对象产生。
三种方式常用第三种，第一种对象都有了还要反射干什么。第二种需要导入类的包，依赖太强，不导包就抛编译错误。一般都第三种，一个字符串可以传入也可写在配置文件中等多种方法。
2、通过反射获取构造方法并使用：
student类：
1 public class Student 2 3 //---------------构造方法------------------- 4 //（默认的构造方法） 5 Student(String str) 6 System.out.println("(默认)的构造方法 s = " + str); 7 8 9 //无参构造方法 10 public Student() 11 System.out.println("调用了公有、无参构造方法执行了。。。"); 12 13 14 //有一个参数的构造方法 15 public Student(char name) 16 System.out.println("姓名：" + name); 17 18 19 //有多个参数的构造方法 20 public Student(String name ,int age) 21 System.out.println("姓名："+name+"年龄："+ age);//这的执行效率有问题，以后解决。 22 23 24 //受保护的构造方法 25 protected Student(boolean n) 26 System.out.println("受保护的构造方法 n = " + n); 27 28 29 //私有构造方法 30 private Student(int age) 31 System.out.println("私有的构造方法 年龄："+ age); 32 33 34
测试类：
1 import java.lang.reflect.Constructor; 2 3 4 /* 5 * 通过Class对象可以获取某个类中的：构造方法、成员变量、成员方法；并访问成员； 6 * 7 * 1.获取构造方法： 8 * 1).批量的方法： 9 * public Constructor[] getConstructors()：所有"公有的"构造方法 10 public Constructor[] getDeclaredConstructors()：获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有) 11 12 * 2).获取单个的方法，并调用： 13 * public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):获取单个的"公有的"构造方法： 14 * public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的，或受保护、默认、公有； 15 * 16 * 调用构造方法： 17 * Constructor-->newInstance(Object... initargs) 18 * 2、newInstance是 Constructor类的方法（管理构造函数的类） 19 * api的解释为： 20 * newInstance(Object… initargs) 21 * 使用此 Constructor 对象表示的构造方法来创建该构造方法的声明类的新实例，并用指定的初始化参数初始化该实例。 22 * 它的返回值是T类型，所以newInstance是创建了一个构造方法的声明类的新实例对象，并为之调用。 23 */ 24 public class Constructors 25 26 public static void main(String[] args) throws Exception 27 //1.加载Class对象 28 Class clazz = Class.forName("fanshe.Student"); 29 30 31 //2.获取所有公有构造方法 32 System.out.println("**********************所有公有构造方法*********************************"); 33 Constructor[] conArray = clazz.getConstructors(); 34 for(Constructor c : conArray) 35 System.out.println(c); 36 37 38 39 System.out.println("************所有的构造方法(包括：私有、受保护、默认、公有)***************"); 40 conArray = clazz.getDeclaredConstructors(); 41 for(Constructor c : conArray) 42 System.out.println(c); 43 44 45 System.out.println("*****************获取公有、无参的构造方法*******************************"); 46 Constructor con = clazz.getConstructor(null); 47 //1>、因为是无参的构造方法所以类型是一个null,不写也可以：这里需要的是一个参数的类型，切记是类型 48 //2>、返回的是描述这个无参构造函数的类对象。 49 50 System.out.println("con = " + con); 51 //利用构造方法生成对象 52 Object obj = con.newInstance(); 53 System.out.println("obj = " + obj); 54 //Student stu = (Student)obj; 55 //System.out.println("stu = " + stu); 56 System.out.println("******************获取私有构造方法，并调用*******************************"); 57 con = clazz.getDeclaredConstructor(char.class); 58 System.out.println(con); 59 //调用构造方法 60 con.setAccessible(true);//暴力访问(忽略掉访问修饰符) 61 obj = con.newInstance(‘男‘); 62 63 64
结果如下：
**********************所有公有构造方法********************************* public fanshe.Student(java.lang.String,int) public fanshe.Student() public fanshe.Student(char) ************所有的构造方法(包括：私有、受保护、默认、公有)*************** private fanshe.Student(int) protected fanshe.Student(boolean) public fanshe.Student(java.lang.String,int) fanshe.Student(java.lang.String) public fanshe.Student() public fanshe.Student(char) *****************获取公有、无参的构造方法******************************* con = public fanshe.Student() 调用了公有、无参构造方法执行了。。。 obj = Student [name=null, age=0, sex=
3、获取成员变量并调用
student类：
1 public class Student 2 public Student() 3 4 5 //**********字段*************// 6 public String name; 7 protected int age; 8 char sex; 9 private String phoneNum; 10 11 @Override 12 public String toString() 13 return "Student [name=" + name + ", age=" + age + ", sex=" + sex 14 + ", phoneNum=" + phoneNum + "]"; 15 16 17 18
测试类：
1 import java.lang.reflect.Field; 2 /* 3 * 获取成员变量并调用： 4 * 5 * 1.批量的 6 * 1).Field[] getFields():获取所有的"公有字段" 7 * 2).Field[] getDeclaredFields():获取所有字段，包括：私有、受保护、默认、公有； 8 * 2.获取单个的： 9 * 1).public Field getField(String fieldName):获取某个"公有的"字段； 10 * 2).public Field getDeclaredField(String fieldName):获取某个字段(可以是私有的) 11 * 12 * 设置字段的值： 13 * Field --> public void set(Object obj,Object value): 14 * 参数说明： 15 * 1.obj:要设置的字段所在的对象； 16 * 2.value:要为字段设置的值； 17 * 18 */ 19 public class Fields 20 21 public static void main(String[] args) throws Exception 22 //1.获取Class对象 23 Class stuClass = Class.forName("fanshe.Student"); 24 //2.获取字段 25 System.out.println("************获取所有公有的字段********************"); 26 Field[] fieldArray = stuClass.getFields(); 27 for(Field f : fieldArray) 28 System.out.println(f); 29 30 System.out.println("************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************"); 31 fieldArray = stuClass.getDeclaredFields(); 32 for(Field f : fieldArray) 33 System.out.println(f); 34 35 System.out.println("*************获取公有字段**并调用***********************************"); 36 Field f = stuClass.getField("name"); 37 System.out.println(f); 38 //获取一个对象 39 Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();//产生Student对象--》Student stu = new Student(); 40 //为字段设置值 41 f.set(obj, "刘德华");//为Student对象中的name属性赋值--》stu.name = "刘德华" 第一个参数：要传入设置的对象，第二个参数：要传入实参 42 //验证 43 Student stu = (Student)obj; 44 System.out.println("验证姓名：" + stu.name); 45 46 47 System.out.println("**************获取私有字段****并调用********************************"); 48 f = stuClass.getDeclaredField("phoneNum"); 49 System.out.println(f); 50 f.setAccessible(true);//暴力反射，解除私有限定 51 f.set(obj, "18888889999"); 52 System.out.println("验证电话：" + stu); 53 54 55
结果如下：
************获取所有公有的字段******************** public java.lang.String fanshe.Student.name ************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)******************** public java.lang.String fanshe.Student.name protected int fanshe.Student.age char fanshe.Student.sex private java.lang.String fanshe.Student.phoneNum *************获取公有字段**并调用*********************************** public java.lang.String fanshe.Student.name 调用了公有、无参构造方法执行了。。。 验证姓名：刘德华 **************获取私有字段****并调用******************************** private java.lang.String fanshe.Student.phoneNum 验证电话：Student [name=刘德华, age=0, sex= , phoneNum=18888889999]
4、获取成员方法并调用
student类：
1 public class Student 2 //**************成员方法***************// 3 public void show1(String s) 4 System.out.println("调用了：公有的，String参数的show1(): s = " + s); 5 6 protected void show2() 7 System.out.println("调用了：受保护的，无参的show2()"); 8 9 void show3() 10 System.out.println("调用了：默认的，无参的show3()"); 11 12 private String show4(int age) 13 System.out.println("调用了，私有的，并且有返回值的，int参数的show4(): age = " + age); 14 return "abcd"; 15 16 //测试获取main方法 17 public static void main(String[] args) 18 System.out.println("main方法执行了。。。"); 19 20
测试类：
1 package fanshe; 2 3 import java.lang.reflect.Method; 4 5 /* 6 * 获取成员方法并调用： 7 * 8 * 1.批量的： 9 * public Method[] getMethods():获取所有"公有方法"；（包含了父类的方法也包含Object类） 10 * public Method[] getDeclaredMethods():获取所有的成员方法，包括私有的(不包括继承的) 11 * 2.获取单个的： 12 * public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes): 13 * 参数： 14 * name : 方法名； 15 * Class ... : 形参的Class类型对象 16 * public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes) 17 * 18 * 调用方法： 19 * Method --> public Object invoke(Object obj,Object... args): 20 * 参数说明： 21 * obj : 要调用方法的对象； 22 * args:调用方式时所传递的实参； 23 24 ): 25 */ 26 public class MethodClass 27 28 public static void main(String[] args) throws Exception 29 //1.获取Class对象 30 Class stuClass = Class.forName("fanshe.Student"); 31 //2.获取所有公有方法 32 System.out.println("***************获取所有的”公有“方法*******************"); 33 Method[] methodArray = stuClass.getMethods(); 34 for(Method m : methodArray) 35 System.out.println(m); 36 37 System.out.println("***************获取所有的方法，包括私有的*******************"); 38 methodArray = stuClass.getDeclaredMethods(); 39 for(Method m : methodArray) 40 System.out.println(m); 41 42 System.out.println("***************获取公有的show1()方法*******************"); 43 Method m = stuClass.getMethod("show1", String.class); 44 System.out.println(m); 45 //实例化一个Student对象 46 Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance(); 47 m.invoke(obj, "刘德华"); 48 49 System.out.println("***************获取私有的show4()方法******************"); 50 m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);//调用制定方法（所有包括私有的），需要传入两个参数，第一个是调用的方法名称，第二个是方法的形参类型，切记是类型。 51 System.out.println(m); 52 m.setAccessible(true);//解除私有限定 53 Object result = m.invoke(obj, 20);//需要两个参数，一个是要调用的对象（获取有反射），一个是实参 54 System.out.println("返回值：" + result); 55 56 System.out.println("***************获取main方法******************"); 57 Method methodMain = stuClass.getMethod("main", String[].class);//第一个参数：方法名称，第二个参数：方法形参的类型， 58 //调用main方法 59 // methodMain.invoke(null, new String[]"a","b","c"); 60 //第一个参数，对象类型，因为方法是static静态的，所以为null可以，第二个参数是String数组，这里要注意在jdk1.4时是数组，jdk1.5之后是可变参数 61 //这里拆的时候将 new String[]"a","b","c" 拆成3个对象。。。所以需要将它强转。 62 methodMain.invoke(null, (Object)new String[]"a","b","c");//方式一 63 // methodMain.invoke(null, new Object[]new String[]"a","b","c");//方式二 64 65 66
结果如下：
***************获取所有的”公有“方法******************* public static void fanshe.Student.main(java.lang.String[]) public java.lang.String fanshe.Student.toString() public void fanshe.Student.show1(java.lang.String) public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object) public native int java.lang.Object.hashCode() public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass() public final native void java.lang.Object.notify() public final native void java.lang.Object.notifyAll() ***************获取所有的方法，包括私有的******************* public static void fanshe.Student.main(java.lang.String[]) public java.lang.String fanshe.Student.toString() public void fanshe.Student.show1(java.lang.String) private java.lang.String fanshe.Student.show4(int) protected void fanshe.Student.show2() void fanshe.Student.show3() ***************获取公有的show1()方法******************* public void fanshe.Student.show1(java.lang.String) 调用了公有、无参构造方法执行了。。。 调用了：公有的，String参数的show1(): s = 刘德华 ***************获取私有的show4()方法****************** private java.lang.String fanshe.Student.show4(int) 调用了，私有的，并且有返回值的，int参数的show4(): age = 20 返回值：abcd ***************获取main方法****************** main方法执行了。。。
5、反射方法的其它使用之—通过反射越过泛型检查
泛型用在编译期，编译过后泛型擦除（消失掉）。所以是可以通过反射越过泛型检查的。
测试类：
1 public class Demo 2 public static void main(String[] args) throws Exception 3 ArrayList<String> strList = new ArrayList<>(); 4 strList.add("aaa"); 5 strList.add("bbb"); 6 7 // strList.add(100); 8 //获取ArrayList的Class对象，反向的调用add()方法，添加数据 9 Class listClass = strList.getClass(); //得到 strList 对象的字节码 对象 10 //获取add()方法 11 Method m = listClass.getMethod("add", Object.class); 12 //调用add()方法 13 m.invoke(strList, 100); 14 15 //遍历集合 16 for(Object obj : strList) 17 System.out.println(obj); 18 19 20
结果如下：
aaa
bbb
100
以上是关于java反射的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章