java反射机制-蒲公英云

什么是反射

反射是一种计算机处理方式。有程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的这种能力。能提供封装程序集、类型的对象。（程序集包含模块，而模块包含类型，类型又包含成员。）
对于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方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。
反射的作用

1、反射提高了程序的灵活性和扩展性。
2、降低耦合性，提高自适应能力。
3、它允许程序创建和控制任何类的对象，无需提前硬编码目标类。

java的Class类

众所周知Java有个Object 类，是所有Java 类的继承根源，其内声明了数个应该在所有Java 类中被改写的方法：hashCode()、equals()、clone()、toString()、getClass()等。其中getClass()返回一个Class 对象。
Class 类十分特殊。它和一般类一样继承自Object，其实体用以表达Java程序运行时的classes和interfaces，也用来表达enum、array、primitive Java types（boolean, byte, char, short, int, long, float, double）以及关键词void。当一个class被加载，或当加载器（class loader）的defineClass()被JVM调用，JVM 便自动产生一个Class 对象。如果您想借由“修改Java标准库源码”来观察Class 对象的实际生成时机（例如在Class的constructor内添加一个println()），这样是行不通的！因为Class并没有public constructor。

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

以下为Class源码片段：

public final class Class<T> implements Serializable, 
        java.lang.reflect.GenericDeclaration,
        java.lang.reflect.Type,
        java.lang.reflect.AnnotatedElement {
     private Class() {}
     public String toString() {
         return ( isInterface() ? "interface " : (isPrimitive() ? "" : "class "))
                      + getName();
}

Class对象的三种获取方式：
先创建一个demo类

public class ClassDemo {

public int i = 0;
protected Object o = new Object();
private float f = 1.0f;
String str = "hello";
ClassDemo(){
}
private ClassDemo(String s){
    str = s;
}

    public float getF() {
        return f;
    }
    protected void setF(float f) {
        this.f = f;
    }
    public void print(){
        System.out.println("print "+str);
    }
    private void printS(String s){
        System.out.println("print "+s);
    }
}

然后获取其Class对象

@Test
    public void test1() throws ClassNotFoundException {
        Class c1 = Class.forName("com.aliencat.ClassDemo");//1
        Class c2 = ClassDemo.class;//2
        ClassDemo demo = new ClassDemo();
        Class c3 = demo.getClass();//3
         //还有一种特殊方式 运用primitive wrapper classes的TYPE 语法
        Class c4 = Integer.TYPE;
    }

Class对象的功能
创建实例

@Test

public void test2() throws IllegalAccessException, InstantiationException {
    Class<ClassDemo> c2 = ClassDemo.class;
    ClassDemo classDemo = c2.newInstance();
}

获取对象属性

@Test
    public void test3() throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        ClassDemo classDemo = new ClassDemo();
        Class c2 = classDemo.getClass();
        //获取所有属性
        Field[] declaredFields = c2.getDeclaredFields();
        for (Field field : declaredFields) {
            System.out.println(field.toString());
            System.out.println("变量名-->" + field.getName() + " 访问修饰符-->" + field.getModifiers() + "  属性类型-->" + field.getType());
        }
        System.out.println("-----------------------");
        //通过下面这个方法可以获取指定变量名的public属性
        Field field = c2.getField("i");
        System.out.println(field.toGenericString());
        //得到对象的此属性值
        System.out.println("i原来的值：" + field.get(classDemo));
        //修改此对象的此属性值
        field.set(classDemo, 2);
        System.out.println("i修改后的值：" + field.get(classDemo));
        Field field2 = c2.getDeclaredField("f");
        /*如果不调用setAccessible(true)则会抛出下列异常
        * java.lang.IllegalAccessException: Class com.aliencat.testclass.ClassTest can not access a member of class com.aliencat.testclass.ClassDemo with modifiers "private"
         */
        field2.setAccessible(true);
        System.out.println("获取私有属性f:" + field2.toGenericString());
        System.out.println("f原来的值：" + field2.get(classDemo));
        //修改此对象的此属性值
        field2.set(classDemo, 2);
        System.out.println("f修改后的值：" + field2.get(classDemo));
    }

结果如下：
这里写图片描述

获取对象方法：

@Test
    public void test4() throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        ClassDemo classDemo = new ClassDemo();
        Class c2 = classDemo.getClass();
        Method[] methods = c2.getDeclaredMethods();
        for(Method method : methods){
            //0代表default,1代表public,2代表private,4代表protected
            System.out.println("访问权限："+method.getModifiers()+"  返回类型："+method.getReturnType()+"  方法名："+method.getName());
            if(method.getModifiers()==2) {
                //因为printS()为private，所以需要加入下面这句获取访问权限
                method.setAccessible(true);
                //invoke方法可以执行这个方法的动作
                method.invoke(classDemo, "这是反射的打印结果");
            }
        }
    }

结果如下：
这里写图片描述

当然还可以用Class的getDeclaredConstructors()方法获取所以构造方法以及通过getDeclaredAnnotations()获取注解等等，这里我就不再累述。
Class类提供了大量的实例方法来获取该Class对象所对应的详细信息,其中每个方法都包含多个重载版本,因此我只是做简单的介绍,详细请参考JDK文档。