java class类和反射_Class对象和Java反射机制

不念不忘少年蓝@ 2022-11-09 11:17 250阅读 0赞

一 前言

很多书上都说，在java的世界里，一切皆对象。其实从某种意义上说，在java中有两种对象：实例对象和Class对象。实例对象就是我们平常定义的一个类的实例：

/\*\*

\* Created by aristark on 3/28/16.

\*/

public class Person \{

然后利用new关键字：

public class Person \{

public static void main(String\[\] args)\{

Person p = new Person();

而Class对象是没办法用new关键字得到的，因为它是jvm生成用来保存对应类的信息的,换句话说，当我们定义好一个类文件并编译成.class字节码后，编译器同时为我们创建了一个Class对象并将它保存.class文件中。我不知道这样描述是否妥当，因为我也见过某些书上直接把.class文件称之为Class对象。同时在jvm内部有一个类加载机制，即在需要的时候(懒加载)将.class文件和对应的Class对象加载到内存中。总之要有这样一个意识，Person.java文件编译成Person.class的同时也会产生一个对应的Class对象。

二 Class对象的获得

上面说了，Class对象是jvm用来保存对象实例对象的相关信息的，除此之外，我们完全可以把Class对象看成一般的实例对象，事实上所有的Class对象都是类Class的实例。得到一个实例对象对应的Class对象有以下三种方式：

1.通过实例变量的getClass()方法：

Dog dog = new Dog();

Class d = dog.getClass();

2.通过类Class的静态方法forName():

try \{

Class dog1 = Class.forName("Dog");

\} catch (ClassNotFoundException e) \{

e.printStackTrace();

3.直接给出对象类文件的.class：

Class dog2 = Dog.class;

三 Class对象的使用和反射

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。

简而言之，我们可以从.class逆向到.java(反编译)，我们可以通过反射机制来访问一个类java对象的属性，方法，甚至我们可以轻易改变一个私有成员，看代码,我们先来定义一个Cat类：

class Cat\{

public static int count;

public int age;

private String name;

static \{

count = 0;

public Cat()\{

age = count++;

System.out.println("this is class Cat!");

public void run()\{

private void ruff()\{\}

注意到我们的类中包含静态成员，私有变量，静态初始化以及私有方法。这里在提一下所谓的懒加载：当Cat.java编译成Cat.class文件后并不会立即被加载到内存，而是在它的的静态成员第一次被访问时才被加载(这么看来，Cat的默认构造方法也是静态的！)

Class c = Cat.class;

Field\[\] fields = c.getDeclaredFields();

for (Field field : fields)\{

System.out.println(field);

结果如下：

public static int Cat.count

public int Cat.age

private java.lang.String Cat.name

可以看到我们轻而易举的得到了Cat类的字段信息，再来：

Method\[\] methods = c.getDeclaredMethods();

for (Method method : methods)\{

System.out.println(method);

结果如下 ：

public void Cat.run()

private void Cat.ruff()

好玩吧，我们竟然可以在运行时得到类的信息。同时我们发现Cat类中的静态初始化代码段并没有执行。接下来我们通过Class对象来获得对应的实例对象：

try \{

Cat cat = (Cat) c.newInstance();

\} catch (InstantiationException e) \{

e.printStackTrace();

\} catch (IllegalAccessException e) \{

e.printStackTrace();

这时候静态代码块执行了：

this is class Cat!

接下来我们做一件神奇的事情：

try \{

Class catClass = Class.forName("Cat");

Field name = catClass.getDeclaredField("name");

name.setAccessible(true);

Cat cat2 = (Cat) catClass.newInstance();

name.set(cat2,"Aristark");

System.out.println(cat2.getName());

\} catch (ClassNotFoundException e) \{

e.printStackTrace();

\} catch (IllegalAccessException e) \{

e.printStackTrace();

\} catch (InstantiationException e) \{

e.printStackTrace();

\} catch (NoSuchFieldException e) \{

e.printStackTrace();

这次我们使用Class.forname()来获取Class对象，它的作用是让jvm查找并加载指定的类，也就是说Cat类的静态代码块会被执行。其次值得注意的是，我们通过Class的几个方法访问了原本不可以被访问的name属性：

this is class Cat!

Aristark

从这个意义上来说，反射机制并不符合OOP的思想，所以我们仅在必要的时候使用这个特性就行了。

四 后记

理解好Class对象不仅能让我们更好的认识一切皆对象这个观点，对之后学习泛型，类型擦除都是很有帮助的，而对于java反射机制我们只需在适当的场合利用它即可。：)关于这两个知识的深入学习稍后我会贴出一些有借鉴意义的文章，大家要关注哦～

我的微信号是aristark，欢迎交流指正！

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