深入理解 Java 反射：Class （反射的入口）

客官°小女子只卖身不卖艺 2022-05-24 04:07 255阅读 0赞

本文转载自：[张拭心的博客 shixinzhang ][shixinzhang]的：[深入理解 Java 反射：Class （反射的入口）][Java _Class]

深入理解 Java 反射系列：

*  [深入理解 Java 反射：Class （反射的入口）][Java _Class 1]
 *  [ 深入理解 Java 反射：Field （成员变量）][_ Java _Field]
 *  [深入理解 Java 反射：Method （成员方法）][Java _Method]

读完本文你将了解到：

*   *  什么是 Reflection 反射为什么要用它
     *  Java 中 Reflection 和 Introspection 区别
     *  反射的入口javalangClass
        
         *  得到一个 Class 对象
     *  Class 的修饰符Modifier
     *  Class 的成员Member
        
         *  获取构造函数
         *  获取成员变量
         *  获取成员方法
     *  Thanks

## 什么是 Reflection 反射，为什么要用它 ##

Java 强类型语言，但是我们在运行时有了解、修改信息的需求，包括类信息、成员信息以及数组信息。

## Java 中 Reflection 和 Introspection 区别？ ##

说起反射，还有一个相似的概念 ‘Introspection’，字面意思是“自省、内省”，它们之间的区别如下：

*  **内省**  
    
    
     *  在运行时检查一个对象的类型或者属性
     *  最常见的例子就是运行时通过 a instanceof A 来判断 a 对象的类型
 *  **反射**  
    
    
     *  用来在运行时检查或者修改一个对象信息
     *  可以用来实现看似不可能的操作，比如访问私有方法，动态创建对象

可以看到，反射是在内省的基础上，增加了修改的能力。

## 反射的入口：`java.lang.Class` ##

日常开发中的对象，分为两种，**基本类型**和**引用类型**：

*  **基本类型**，（固定的 8 种）  
    
    
     *  整数：byte, short, int, long
     *  小数：float, double
     *  字符：char
     *  布尔值：boolean
 *  **引用类型**  
    
    
     *  所有的引用类型都继承自 java.lang.Object
     *  类，枚举，数组，接口都是引用类型
     *  java.io.Serializable 接口，基本类型的包装类（比如 *java.lang.Double*）也是引用类型

对每一种对象，JVM 都会实例化一个 java.lang.Class 的实例，java.lang.Class 为我们提供了在运行时访问对象的属性和类型信息的能力。Class 还提供了创建新的类和对象的能力。最重要的是，Class 是调用其他反射 API 的入口，我们必须先获得一个 Class 实例才可以进行接下来的操作。

### 得到一个 Class 对象 ###

除了 *java.lang.reflect.ReflectPermission* 以外，*java.lang.reflect* 中的其他类都没有 public 的构造函数，也就是说要得到这些类，我们必须通过 Class 。

下面是几种得到 Class 对象的不同方法：

**1.Object.getClass** 方法

如果我们已经拿到了一个对象，可以很方便地使用它的 *getClass* 方法获得一个 Class 对象(当然这**仅限于引用类型**的对象)

Class c = "shixinzhang.top".getClass();

返回的对象 c 是 String 类型。

enum Sex{
        FEMALE,
        MALE
    }
    
    Class c = FEMALE.getClass();

上述例子中 FEMALE 是 枚举 *Sex* 的实例，因此 FEMALE.getClass() 返回的就是 枚举类型 Sex 的 Class。

byte[] bytes = new byte[1024];
    Class<? extends byte[]>c = bytes.getClass();

由于数组也是 Object 的一种，因此我们可以调用 getClass() 方法获得 byte 数组类型的 Class。

**2. .class 语法**

如果我们当前没有某个类的对象，无法使用 getClass() 方法，那还可以使用另外一种方法获取 Class：**在要获得的类名后加上 .class** ，比如这样：

Integer.class.newInstance();
    int.class.newInstance()

可以看到，这种方式不仅能用于引用类型，基本类型也可以。

当然数组也可以喽：

Class b = int[][].class;

**3.Class.forName()**

如果我们有一个类的完整路径，就可以使用 Class.forName(“类完整的路径”) 来得到相应的 Class，这个方法**只能用于引用类型**，比如：

Class<?> c = Class.forName("java.lang.String");
    Class<?> aClass = Class.forName("top.shixinzhang.androiddemo2.beans.BookBean");

**4.静态属性 TYPE**

上面介绍，使用 .class 后缀可以很方便地获得基本类型的 Class。

对于基本类型和 void 的包装类，还有另外一种方式获得 Class，那就是静态属性 TYPE 。

每个包装类都有 TYPE 属性，以 Double 为例：

public static final Class<Double> TYPE
            = (Class<Double>) double[].class.getComponentType();

可以看到这个属性就是使用 .class 的方式获得 Class 并保存。

因此我们可以直接调用包装类的 TYPE：

Class<Integer> integerWrapper = Integer.TYPE;
    Class<Double> doubleWrapper = Double.TYPE;
    Class<Void> voidWrapper = Void.TYPE;

**5.返回 Class 的方法**

如果我们已经有了一个 Class，可以使用下面的一些方法来获得它相关的类：

*  Class.getSuperclass()  
    
    
     *  返回调用类的父类
 *  Class.getClasses()  
    
    
     *  返回调用类的所有公共类、接口、枚举组成的 Class 数组，包括继承的
 *  Class.getDeclaredClasses()  
    
    
     *  返回调用类显式声明的所有类、接口、枚举组成的 Class 数组
 *  Class.getDeclaringClass()
 *  java.lang.reflect.Field.getDeclaringClass()
 *  java.lang.reflect.Method.getDeclaringClass()
 *  java.lang.reflect.Constructor.getDeclaringClass()  
    
    
     *  返回类/属性/方法/构造器所在的类

## Class 的修饰符：Modifier ##

一个 Class 可以被以下修饰符的一种或者多种修饰：

*  访问权限控制符：`public`, `protected`, `private`
 *  抽象的、需要实现的：`abstract`
 *  限制只能有一个实例的：`static`
 *  不允许修改的：`final`
 *  线程同步锁：`synchronized`
 *  原生函数：`native`
 *  采用严格的浮点精度：`strictfp`
 *  接口
 *  注解

当然上面的修饰符不是所有 Class 都可以修饰，比如：

*  `Interface` 不能是 `final` 的
 *  `enum` 不能是 `abstract` 的

`java.lang.reflect.Modifier` 提供了对 Class 修饰符的解码，我们可以使用 `Class.getModifiers()` 获得调用类的修饰符的二进制值，然后使用 `Modifier.toString(int modifiers)` 将二进制值转换为字符串，`Modifier.toString()` 方法实现如下：

public static java.lang.String toString(int modifiers) {
        StringBuilder buf = new StringBuilder();
        if (isPublic(modifiers)) {
            buf.append("public ");
        }
        if (isProtected(modifiers)) {
            buf.append("protected ");
        }
        if (isPrivate(modifiers)) {
            buf.append("private ");
        }
        if (isAbstract(modifiers)) {
            buf.append("abstract ");
        }
        if (isStatic(modifiers)) {
            buf.append("static ");
        }
        if (isFinal(modifiers)) {
            buf.append("final ");
        }
        if (isTransient(modifiers)) {
            buf.append("transient ");
        }
        if (isVolatile(modifiers)) {
            buf.append("volatile ");
        }
        if (isSynchronized(modifiers)) {
            buf.append("synchronized ");
        }
        if (isNative(modifiers)) {
            buf.append("native ");
        }
        if (isStrict(modifiers)) {
            buf.append("strictfp ");
        }
        if (isInterface(modifiers)) {
            buf.append("interface ");
        }
        if (buf.length() == 0) {
            return "";
        }
        buf.setLength(buf.length() - 1);
        return buf.toString();
    }

注意：

*  `Interface` 默认是 `abstract` 的，虽然我们没有添加，编译器会在编译器为每个 Interface 添加这个修饰符。
 *  只有被 `@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)` 修饰的注解才可以在运行时被发射获取
 *  Java 中预定义的注解 `@Deprecated`,`@Override`, 和 `@SuppressWarnings` 中只有 `@Deprecated` 可以在运行时被访问到

## Class 的成员：Member ##

`java.lang.reflect.Member` 是一个接口，代表 Class 的成员，每个成员都有类型，分为是否从父类继承，还有是否可以直接访问。

Member 有三个实现类：

*  `java.lang.reflect.Constructor`：表示该 Class 的构造函数
 *  `java.lang.reflect.Field`：表示该 Class 的成员变量
 *  `java.lang.reflect.Method`：表示该 Class 的成员方法

### 获取构造函数 ###

`java.lang.Class` 提供了以下方法用于获取该类的构造函数：

![shixinzhang][shixinzhang 1]

注意：构造函数无法从父类继承

### 获取成员变量 ###

`java.lang.Class` 提供了以下方法用于获取该类的成员变量：

![shixinzhang][shixinzhang 2]

### 获取成员方法 ###

`java.lang.Class` 提供了以下方法用于获取该类的成员方法：

![shixinzhang][shixinzhang 3]

## Thanks ##

[http://docs.oracle.com/javase/tutorial/reflect/TOC.html][http_docs.oracle.com_javase_tutorial_reflect_TOC.html]  
[http://stackoverflow.com/questions/2044446/java-introspection-and-reflection][http_stackoverflow.com_questions_2044446_java-introspection-and-reflection]  
[http://stormzhang.com/java/2013/07/29/java-reflection/][http_stormzhang.com_java_2013_07_29_java-reflection]

[http://www.infoq.com/cn/articles/cf-java-reflection-dynamic-proxy][http_www.infoq.com_cn_articles_cf-java-reflection-dynamic-proxy]  
[https://github.com/JustinSDK/JavaSE6Tutorial/blob/master/docs/CH16.md][https_github.com_JustinSDK_JavaSE6Tutorial_blob_master_docs_CH16.md]

[shixinzhang]: https://blog.csdn.net/u011240877
[Java _Class]: https://blog.csdn.net/u011240877/article/details/54604146#comments
[Java _Class 1]: http://blog.csdn.net/u011240877/article/details/54604146
[_ Java _Field]: http://blog.csdn.net/u011240877/article/details/54604212
[Java _Method]: http://blog.csdn.net/u011240877/article/details/54604224
[shixinzhang 1]: /images/20220524/e49d70e646b747de85a4b880ea1b388b.png
[shixinzhang 2]: /images/20220524/0a8f0be793a24f34ac457932741e2275.png
[shixinzhang 3]: /images/20220524/6021335bb52f49a68870c5641773fe1e.png
[http_docs.oracle.com_javase_tutorial_reflect_TOC.html]: http://docs.oracle.com/javase/tutorial/reflect/TOC.html
[http_stackoverflow.com_questions_2044446_java-introspection-and-reflection]: http://stackoverflow.com/questions/2044446/java-introspection-and-reflection
[http_stormzhang.com_java_2013_07_29_java-reflection]: http://stormzhang.com/java/2013/07/29/java-reflection/
[http_www.infoq.com_cn_articles_cf-java-reflection-dynamic-proxy]: http://www.infoq.com/cn/articles/cf-java-reflection-dynamic-proxy
[https_github.com_JustinSDK_JavaSE6Tutorial_blob_master_docs_CH16.md]: https://github.com/JustinSDK/JavaSE6Tutorial/blob/master/docs/CH16.md