Java反射探索研究（转）

Posted 2020-06-22 沧海一滴

         林炳文Evankaka原创作品。转载请注明出处http://blog.csdn.net/evankakay

          摘要：本文详细深入讲解是Java中反射的机制，并介绍了如何通过反射来生成对象、调用函数、取得字段、设置字段的方法。最后，给出了一些反射常用到的实例。

一、反射

（1）概念

　　 反射含义：可以获取正在运行的Java对象。
（2）功能
        1)在运行时判断任意一个对象所属的类
        2)在运行时构造任意一个类的对象
        3) 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
       4)在运行时调用任意一个对象的方法
（3）实现Java反射的类
　　1)Class：它表示正在运行的Java应用程序中的类和接口
　　2)Field：提供有关类或接口的属性信息，以及对它的动态访问权限
　　3)Constructor：提供关于类的单个构造方法的信息以及对它的访问权限
　　4)Method：提供关于类或接口中某个方法信息
　　注意：Class类是Java反射中最重要的一个功能类，所有获取对象的信息(包括：方法/属性/构造方法/访问权限)都需要它来实现

（4）取得class的三种方法

 

[java] view plain copy

 

1. Dog dog = new Dog();                   
2.  Class<?> dogClass = dog.getClass();  
3.  Class<?> dogClass1 = Dog.class;  
4.  Class<?> dogClass2 = Class.forName("com.lin.Dog");//注意要添加异常抛出  

 

（5）关键方法

 

方法关键字	含义
getDeclaredMethods()	获取所有的方法
getReturnType()	获得方法的放回类型
getParameterTypes()	获得方法的传入参数类型
getDeclaredMethod("方法名",参数类型.class,……)	获得特定的方法
构造方法关键字	含义
getDeclaredConstructors()	获取所有的构造方法
getDeclaredConstructor(参数类型.class,……)	获取特定的构造方法
父类和父接口	含义
getSuperclass()	获取某类的父类
getInterfaces()	获取某类实现的接口

 

 

（6）一些区别函数

public Method[] getMethods()返回某个类的所有公用（public）方法包括其继承类的公用方法，当然也包括它所实现接口的方法。

public Method[] getDeclaredMethods()对象表示的类或接口声明的所有方法，包括公共、保护、默认（包）访问和私有方法，但不包括继承的方法。当然也包括它所实现接口的方法。

getFields()获得某个类的所有的公共（public）的字段，包括父类。 

getDeclaredFields()获得某个类的所有申明的字段，即包括public、private和proteced，
但是不包括父类的申明字段。 

下面来看一个例子说明：

动物接口

 

[java] view plain copy

 

1. package com.lin;  
2.   
3. public interface Aminal {  
4.       
5.     public String eat(String obj);  
6.       
7.     public int run(int obj);  
8.   
9. }  

实现类：

 

 

[java] view plain copy

 

1. <pre name="code" class="java">package com.lin;  
2.   
3. import java.util.jar.Attributes.Name;  
4.   
5. public class Dog implements Aminal {  
6.       
7.     private String name;  
8.       
9.     private int age;  
10.       
11.     public Dog() {  
12.         // TODO 自动生成的构造函数存根  
13.     }  
14.       
15.     public Dog(String name,int age) {  
16.         this.name = name;  
17.         this.age = age;  
18.     }     
19.       
20.     public Dog(String name) {  
21.         this.name = name;  
22.         this.age = 10;  
23.     }  
24.       
25.     private void sleep(int x) {  
26.         System.out.println(name + "睡觉" + x + "分钟");  
27.     }  
28.       
29.     public String getName() {  
30.         return name;  
31.     }  
32.   
33.     public void setName(String name) {  
34.         this.name = name;  
35.     }  
36.   
37.     public int getAge() {  
38.         return age;  
39.     }  
40.   
41.     public void setAge(int age) {  
42.         this.age = age;  
43.     }  
44.   
45.     @Override  
46.     public String eat(String obj) {  
47.         System.out.println(name + "吃"+ obj);  
48.         return null;  
49.     }  
50.   
51.     @Override  
52.     public int run(int obj) {  
53.         System.out.println("跑，速度："+ obj);  
54.         return 0;  
55.     }  
56.       
57.     @Override  
58.     public String toString() {  
59.         return "狗名：" + name + "  狗的年纪：" + age;  
60.     }  
61.       
62.     private static void play() {  
63.         System.out.println("狗狗自己玩啊玩");  
64.     }  
65. }  
66. </pre><br>  

来看看各自的调用：

 

 

[java] view plain copy

 

1. package com.lin;  
2.   
3. import java.lang.reflect.Method;  
4.   
5. public class ReflectLearning {  
6.   
7.     public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {  
8.         Dog dog = new Dog();          
9.          System.out.println(dog.getClass());   
10.          System.out.println(dog.getClass().getName());   
11.            
12.          Class<?> dogClass = dog.getClass();  
13.          Class<?> dogClass1 = Dog.class;  
14.          Class<?> dogClass2 = Class.forName("com.lin.Dog");  
15.            
16.          Method[] methods1 = dogClass.getMethods();  
17.          System.out.println("====================通过getMethods取得方法开始====================");  
18.          for (Method method : methods1) {  
19.              System.out.println(method);   
20.         }  
21.          System.out.println("====================通过getMethods取得方法结束====================");  
22.            
23.            
24.          Method[] methods2 = dogClass.getDeclaredMethods();  
25.          System.out.println("====================通过getDeclaredMethods取得方法开始====================");  
26.          for (Method method : methods2) {  
27.              System.out.println(method);   
28.         }  
29.          System.out.println("====================通过getDeclaredMethods取得方法结束====================");  
30.   
31.   
32.   
33.     }  
34.       
35.   
36. }  

来看下结果：

 

getMethods方法

getDeclareMethos方法：

从上面可以看出getMethods()返回某个类的所有公用（public）方法包括其继承类的公用方法，当然也包括它所实现接口的方法。getDeclaredMethods()对象表示的类或接口声明的所有方法，包括公共、保护、默认（包）访问和私有方法，但不包括继承的方法。当然也包括它所实现接口的方法。

二、通过反射调用构造函数

（1）、列出所有的构造函数：

 

[java] view plain copy

 

1. Constructor<?>[] constructors = dogClass.getConstructors();  
2.   
3. System.out.println("====================列出所有的构造函数结束====================");  
4. for (Constructor<?> constructor : constructors) {           
5.  System.out.println(constructor);  
6. }  
7. System.out.println("====================列出所有的构造函数结束====================");  

输出结果：

 

（2）、通过反射生成对象

 

[java] view plain copy

 

1. System.out.println("====================通过newInstance()来生成对象，一定在有默认构造函数====================");  
2. Dog dog1 = (Dog) dogClass.newInstance();  
3. dog1.setName("狗狗1号");  
4. dog1.setAge(7);  
5. System.out.println(dog1);  
6.   
7. System.out.println("====================通过newInstance(参数)方法一来生成对象====================");  
8. Dog dog2 = (Dog)constructors[0].newInstance("狗狗2号");  
9. System.out.println(dog2);  
10.   
11. System.out.println("====================通过newInstance(参数)方法二来生成对象====================");  
12. Constructor con1 = dogClass.getConstructor(new  Class[]{String.class,int.class});     //主要就是这句了  
13. Dog dog3 = (Dog) con1.newInstance(new Object[]{"狗狗3号",14});  
14. System.out.println(dog3);  

输出结果：

 

从上面可以看出，先通过getConstructor(new  Class[]{xxxx.class,yyy.class}),再通过con1.newInstance(new Object[]{"xxxxx",...});的方式是最灵活的，可以自动根据输入的参数类型和个数，找到对应的构造函数来调用。第二种方法需要得到构造函数的数组，并且需要知道对应哪一个构造函数。第一种就只能调用无参构造函数。

三、通过反射调用普通函数、静态函数

（1）取得函数的一些基本信息

 

[java] view plain copy

 

1. Class<?> dogClass = Dog.class;  
2. Method[] methods = dogClass.getDeclaredMethods();  
3. for (Method method : methods) {  
4.     System.out.println("函数名："+method.getName() +"        函数类型："+ method.getModifiers() + "         函数返回： "+ method.getReturnType() + "        函数参数个数：" + method.getParameterCount());  
5.       
6. }  

输出结果：

 

其中函数类型对应表如下：
PUBLIC: 1
PRIVATE: 2
PROTECTED: 4
STATIC: 8
FINAL: 16
SYNCHRONIZED: 32
VOLATILE: 64
TRANSIENT: 128
NATIVE: 256
INTERFACE: 512
ABSTRACT: 1024
STRICT: 2048

（2）方法调用

这是当前狗类的方法：

 

[java] view plain copy

 

1. package com.lin;  
2.   
3. import java.util.jar.Attributes.Name;  
4.   
5. public class Dog implements Aminal {  
6.       
7.     private String name;  
8.       
9.     private int age;  
10.       
11.     public Dog() {  
12.         // TODO 自动生成的构造函数存根  
13.     }  
14.       
15.     public Dog(String name,int age) {  
16.         this.name = name;  
17.         this.age = age;  
18.     }     
19.       
20.     public Dog(String name) {  
21.         this.name = name;  
22.         this.age = 10;  
23.     }  
24.       
25.     private void sleep(int x) {  
26.         System.out.println(name + "睡觉" + x + "分钟");  
27.     }  
28.       
29.     public String getName() {  
30.         return name;  
31.     }  
32.   
33.     public void setName(String name) {  
34.         this.name = name;  
35.     }  
36.   
37.     public int getAge() {  
38.         return age;  
39.     }  
40.   
41.     public void setAge(int age) {  
42.         this.age = age;  
43.     }  
44.   
45.     @Override  
46.     public String eat(String obj) {  
47.         System.out.println(name + "吃"+ obj);  
48.         return null;  
49.     }  
50.   
51.     @Override  
52.     public int run(int obj) {  
53.         System.out.println("跑，速度："+ obj);  
54.         return 0;  
55.     }  
56.       
57.     @Override  
58.     public String toString() {  
59.         return "狗名：" + name + "  狗的年纪：" + age;  
60.     }  
61.       
62.     private static void play() {  
63.         System.out.println("狗狗自己玩啊玩");  
64.     }  
65.       
66.       
67.   
68. }  

不同方法的调用过程：

 

 

[java] view plain copy

 

1. //调用私有方法  
2. Method method1 = dogClass.getDeclaredMethod("sleep", int.class);//不要用getMethod，它只能取到public方法  
3. Dog dog1 = (Dog) dogClass.getConstructor(new Class[] {String.class}).newInstance(new Object[]{"狗狗1号"});  
4. method1.setAccessible(true);//私有方法一定要加这句  
5. method1.invoke(dog1, 12);  
6.   
7. //调用私有静态方法  
8.               Method method2 = dogClass.getDeclaredMethod("play");//不要用getMethod，它只能取到public方法   
9.               method2.setAccessible(true);//私有方法一定要加这句  
10.              method2.invoke(dogClass.newInstance());   
11.         
12.              //调用公共方法  
13. Method method3 = dogClass.getMethod("eat", String.class);//这里也可以用getDeclaredMethod  
14. Dog dog3 = new Dog("狗狗3号", 45);  
15. method3.invoke(dog3, "苹果～");  

输出结果：

 

方法调用这里一定要记住getMethod和getDeclaredMethod的区别，并且在调用私有的方法之前一定要加setAccessible（true）这一句，要不会报错！

四、通过反射取得字段、设置字段值

(1)怎么通过反射获取类的属性
a)Class.getDeclaredField(String name);
返回一个 Field 对象，该对象反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定已声明字段。
b)Class.getDeclaredFields();
返回 Field 对象的一个数组，这些对象反映此 Class 对象所表示的类或接口所声明的所有字段。
c)Class.getField(String name);
返回一个 Field 对象，它反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定公共成员字段。
d)Class.getField();
返回一个包含某些 Field 对象的数组，这些对象反映此 Class 对象所表示的类或接口的所有可访问公共字段。

(2)进行属性获取更改

[java] view plain copy

 

1. Dog dog1 = new Dog("狗狗1号", 12);  
2. System.out.println(dog1);  
3.   
4. Class<?> dogClass = dog1.getClass();  
5. Field field1 = dogClass.getDeclaredField("name");//注意，getField只能取得public的字段  
6. field1.setAccessible(true);//私有变量必须先设置Accessible为true  
7.    System.out.println("原本狗名：" + field1.get(dog1));  
8.   
9. field1.set(dog1,"狗狗2号");  
10.   
11. System.out.println(dog1);     

输出结果：

 

值得注意的是获取私有属性的时候必须先设置Accessible为true，然后才能获取。

 

五、反射常用工具类

（1）bean复制工具

这里可以使用commons-beanutils中的copyProperties()方法，自己写是为了加深对反射的理解。

1、toString的基类

 

[java] view plain copy

 

1. package com.lin;  
2.   
3. import java.lang.reflect.Field;  
4. import java.text.SimpleDateFormat;  
5. import java.util.Date;  
6.   
7. /** 
8.  * bean基類 
9.  * @author lin 
10.  * 
11.  */  
12. public class BaseBean {  
13.   
14.     public String toString() {   
15.       StringBuffer sb = new StringBuffer();    
16.       SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");    
17.       Class<?> cls = this.getClass();  
18.       Field[] fields = cls.getDeclaredFields();  
19.       sb.append(cls.getName() + "{");  
20.       for (Field field : fields) {  
21.            try {    
22.           field.setAccessible(true);    
23.           sb.append(field.getName());    
24.           sb.append("=");    
25.           sb.append(field.get(this));    
26.           sb.append(" ");    
27.       } catch (Exception e) {    
28.           e.printStackTrace();    
29.       }   
30.       }  
31.       sb.append("}");  
32.       return sb.toString();  
33.     }  
34. }  

2、bean复制工具

 

 

[java] view plain copy

 

1. package com.lin;  
2.   
3. import java.lang.reflect.Field;  
4. import java.lang.reflect.InvocationTargetException;  
5. import java.lang.reflect.Method;  
6.   
7. /** 
8.  * 将一个JavaBean风格对象的属性值拷贝到另一个对象的同名属性中 (如果不存在同名属性的就不拷贝） 
9.  **/  
10.   
11. public class BeanCopy {  
12.     private static String GET = "get";  
13.     private static String SET = "set";  
14.       
15.     /** 
16.      *  
17.      * @param source 
18.      * @param target 
19.      * @throws Exception 
20.      */  
21.     public static void copy(Object source,Object target){  
22.         Class<?> sourceClz = source.getClass();  
23.         Class<?> targetClz = target.getClass();  
24.         // 得到Class对象所表征的类的所有属性(包括私有属性)  
25.         Field[] sourceFields = sourceClz.getDeclaredFields();  
26.         if (sourceFields.length == 0) {  
27.             sourceFields = sourceClz.getSuperclass().getDeclaredFields();  
28.         }  
29.           
30.         int len = sourceFields.length;  
31.         for (int i = 0; i < len; i++) {  
32.             String fieldName = sourceFields[i].getName();  
33.             Field targetField = null;  
34.             // 得到targetClz对象所表征的类的名为fieldName的属性，不存在就进入下次循环  
35.             try {  
36.                 targetField = targetClz.getDeclaredField(fieldName);  
37.             } catch (NoSuchFieldException e) {  
38.                 try {  
39.                     targetField = targetClz.getSuperclass().getDeclaredField(fieldName);  
40.                 } catch (NoSuchFieldException e1) {  
41.                     e1.printStackTrace();  
42.                 } catch (SecurityException e1) {  
43.                     e1.printStackTrace();  
44.                 }  
45.             }  
46.               
47.             if (targetField == null) {  
48.                 continue;  
49.             }  
50.               
51.             // 判断sourceClz字段类型和targetClz同名字段类型是否相同  
52.             if (sourceFields[i].getType() == targetField.getType()) {  
53.                 // 由属性名字得到对应get和set方法的名字  
54.                 String getMethodName = GET + fieldName.substring(0, 1).toUpperCase() + fieldName.substring(1);  
55.                 String setMethodName = SET + fieldName.substring(0, 1).toUpperCase() + fieldName.substring(1);  
56.                 // 由方法的名字得到get和set方法的Method对象  
57.                 Method getMethod;  
58.                 Method setMethod;  
59.                 try {  
60.                     try {  
61.                         getMethod = sourceClz.getDeclaredMethod(getMethodName,new Class[] {});//get方法入參為空  
62.                     } catch (NoSuchMethodException e) {  
63.                         getMethod = sourceClz.getSuperclass().getDeclaredMethod(getMethodName,new Class[] {});  
64.                     }  
65.                     try {  
66.                         setMethod = targetClz.getDeclaredMethod(setMethodName,sourceFields[i].getType());//set方法入參不為空  
67.   
68.                     } catch (NoSuchMethodException e) {  
69.                         setMethod = targetClz.getSuperclass().getDeclaredMethod(setMethodName,sourceFields[i].getType());  
70.                     }  
71.                     // 调用source对象的getMethod方法  
72.                     Object result = getMethod.invoke(source, new Object[] {});  
73.                     // 调用target对象的setMethod方法  
74.                     setMethod.invoke(target, result);  
75.   
76.                 } catch (SecurityException e) {  
77.                     e.printStackTrace();  
78.   
79.                 } catch (NoSuchMethodException e) {  
80.                     e.printStackTrace();  
81.   
82.                 } catch (IllegalArgumentException e) {  
83.                     e.printStackTrace();  
84.   
85.                 } catch (IllegalAccessException e) {  
86.                     e.printStackTrace();  
87.   
88.                 } catch (InvocationTargetException e) {  
89.                     e.printStackTrace();  
90.   
91.                 }  
92.             } else {  
93.                 continue;  
94.   
95.             }  
96.   
97.         }  
98.   
99.     }  
100.   
101. }  

使用：

 

新建两个类：

 

[java] view plain copy

 

1. package com.lin;  
2.   
3. import java.util.Date;  
4.   
5. public class Car extends BaseBean{  
6.       
7.     private String name;  
8.       
9.     private String id;  
10.        
11.     private Boolean sellFlag;  
12.       
13.     private int age;  
14.       
15.     private double maxSpeed;  
16.       
17.     private double minSpeed;  
18.       
19.     private int driverPeople;  
20.       
21.     private Date date;  
22.   
23.     public String getName() {  
24.         return name;  
25.     }  
26.   
27.     public void setName(String name) {  
28.         this.name = name;  
29.     }  
30.   
31.     public String getId() {  
32.         return id;  
33.     }  
34.   
35.     public void setId(String id) {  
36.         this.id = id;  
37.     }  
38.   
39.     public Boolean getSellFlag() {  
40.         return sellFlag;  
41.     }  
42.   
43.     public void setSellFlag(Boolean sellFlag) {  
44.         this.sellFlag = sellFlag;  
45.     }  
46.   
47.     public int getAge() {  
48.         return age;  
49.     }  
50.   
51.     public void setAge(int age) {  
52.         this.age = age;  
53.     }  
54.   
55.     public double getMaxSpeed() {  
56.         return maxSpeed;  
57.     }  
58.   
59.     public void setMaxSpeed(double maxSpeed) {  
60.         this.maxSpeed = maxSpeed;  
61.     }  
62.   
63.     public double getMinSpeed() {  
64.         return minSpeed;  
65.     }  
66.   
67.     public void setMinSpeed(double minSpeed) {  
68.         this.minSpeed = minSpeed;  
69.     }  
70.   
71.     public int getDriverPeople() {  
72.         return driverPeople;  
73.     }  
74.   
75.     public void setDriverPeople(int driverPeople)