java反射详解

来源：互联网发布：溺水该去救人吗知乎编辑：程序博客网时间：2024/05/22 16:02

反射是JDK5.0提供的java新特性，反射的出现打破了java一些常规的规则，如，私有变量不可访问。

反射机制指的是程序在运行时能够获取自身的信息。

在java中，只要给定类的名字，那么就可以通过反射机制来获得类的所有信息。

一般而言，开发者社群说到动态语言，大致认同的一个定义是：“程序运行时，允许改变程序结构或变量类型，这种语言称为动态语言”尽管在这样的定义与分类下Java不是动态语言，它却有着一个非常突出的动态相关机制：Reflection。这个字的意思是“反射、映象、倒影”，用在Java身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes。换句话说，Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class，获悉其完整构造（但不包括methods定义），并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。这种“看透class”的能力（the ability of the program to examine itself）被称为introspection（内省、内观、反省）。Reflection和introspection是常被并提的两个术语

API简介

在JDK中，主要由以下类来实现Java反射机制，这些类都位于java.lang.reflect包中

–Class类：代表一个类。

–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。

–Array类：提供了动态创建数组，以及访问数组的元素的静态方法

在java.lang.Object类中定义了getClass()方法，因此对于任意一个Java对象，都可以通过此方法获得对象的类型。

Class类是Reflection API 中的核心类，它有以下方法

–getName()：获得类的完整名字。

–getFields()：获得类的public类型的属性。

–getDeclaredFields()：获得类的所有属性。

–getMethods()：获得类的public类型的方法。

–getDeclaredMethods()：获得类的所有方法。

-getMethod(String name, Class[] parameterTypes)：获得类的特定方法，name参数指定方法的名字，parameterTypes参数指定方法的参数类型。

-getConstructors()：获得类的public类型的构造方法。

-getConstructor(Class[] parameterTypes)：获得类的特定构造方法，parameterTypes参数指定构造方法的参数类型。

通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象

-newInstance()：通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象。

通过默认构造方法创建一个新对象：

-Object objectCopy=classType.getConstructor(new Class[]{}).newInstance(new Object[]{});

以上代码先调用Class类的getConstructor()方法获得一个Constructor 对象，它代表默认的构造方法，然后调用Constructor对象的newInstance()方法构造一个实例。

获得对象的所有属性：

-Field fields[]=classType.getDeclaredFields();

-Class 类的getDeclaredFields()方法返回类的所有属性，包括public、protected、默认和private访问级别的属性

Method类的invoke(Object obj,Object args[])方法接收的参数必须为对象：

如果参数为基本类型数据，必须转换为相应的包装类型的对象。invoke()方法的返回值总是对象，如果实际被调用的方法的返回类型是基本类型数据，那么invoke()方法会把它转换为相应的包装类型的对象，再将其返回

Java中，无论生成某个类的多少个对象，这些对象都会对应于同一个Class对象：

要想使用反射，首先需要获得待处理类或对象所对应的Class对象。

获取某个类或某个对象所对应的Class对象的常用的3种方式：

a) 使用Class类的静态方法forName：Class.forName(“java.lang.String”);

b) 使用类的.class语法：String.class;

c) 使用对象的getClass()方法：String s = “aa”; Class<?> clazz = s.getClass();

下面写一个程序来用一下这些API吧：

//获得MethodInvoke类对应的一个clas对象
Class<?> MethodInvok=MethodInvoke.class;

//获得一个MethodInvoke类对应的对象实例
Object MethodInvo=MethodInvok.newInstance();

//获得MethodInvo对象对应的add方法对应的一个对象实例
1）：Method method=MethodInvok.getMethod("add", int.class,int.class);

//调用MethodInvo对象对应的add方法对应的一个对象(MethodInvo)实例所代表的方法，并获得结果
        2）Object result= method.invoke(MethodInvo, 1,2);
        System.out.println(result);
        System.out.println("--------------------------------------");
        Method method1=MethodInvok.getMethod("print",String.class);
        Object Result1=method1.invoke(MethodInvo, "tom");
        System.out.println(Result1);

注：1）处的int.class,int.class可以写为new Class[]{int.class,int.class}

原因在于getMethod方法的第二个参数是一个可变参数。

2）处的1,2可以写为new int【】{1,2}，原因如1）；

4.若想通过类的不带参数的构造方法来生成对象，我们有两种方式：

a) 先获得Class对象，然后通过该Class对象的newInstance()方法直接生成即可：

Class<?> classType = String.class;

Object obj = classType.newInstance();

b) 先获得Class对象，然后通过该对象获得对应的Constructor对象，再通过该Constructor对象的newInstance()方法生成：

Class<?> classType = Customer.class;

Constructor cons = classType.getConstructor(new Class[]{});

Object obj = cons.newInstance(new Object[]{});

注：

4. 若想通过类的带参数的构造方法生成对象，只能使用下面这一种通过构造器对象的方式：

Class<?> classType = Customer.class;

Constructor cons = classType.getConstructor(new Class[]{String.class, int.class});

Object obj = cons.newInstance(new Object[]{“hello”, 3});

代码示例：

    // 该方法实现对Customer对象的拷贝操作
public Object copy(Object object) throws Exception
{
    Class<?> classType = object.getClass();
       //先调用Class类的getConstructor()方法获得一个Constructor 对象，它代表默认的构造方法，然后调用
       Constructor对象的newInstance()方法构造一个实例。
    Object objectCopy = classType.getConstructor(new Class[] {})
            .newInstance(new Object[] {});
    // Class 类的getDeclaredFields()方法返回类的所有属性，包括public、protected、默
       认和private访问级别的属性
    Field[] fields = classType.getDeclaredFields();
    for (Field field : fields)
    {
        String name = field.getName();
        // 将属性的首字母转换为大写
        String firstLetter = name.substring(0, 1).toUpperCase();            String getMethodName = "get" + firstLetter + name.substring(1);
        String setMethodName = "set" + firstLetter + name.substring(1);
        Method getMethod = classType.getMethod(getMethodName,
                new Class[] {});
        Method setMethod = classType.getMethod(setMethodName,
                new Class[] { field.getType() });
        Object value = getMethod.invoke(object, new Object[] {});
        setMethod.invoke(objectCopy, new Object[] { value });
    }
    // 以上两行代码等价于下面一行
    // Object obj2 = classType.newInstance();
    // System.out.println(obj);
    return objectCopy;
}

5.Integer.TYPE返回的是int，而Integer.class返回的是Integer类所对应的Class对象。

java.lang.Array 类提供了动态创建和访问数组元素的各种静态方法

一维数组的简单创建，设值，取值

Object array = Array.newInstance(classType, 10);

Array.set(array, 5, "hello");

String str = (String)Array.get(array, 5);

二维数组的简单创建，设值，取值

     //创建一个设值数组维度的数组
     int[] dims = new int[] { 5, 10, 15 };
    //利用Array.newInstance创建一个数组对象，第一个参数指定数组的类型，第
    二个参数设值数组的维度，下面是创建一个长宽高为：5,10,15的三维数组
Object array = Array.newInstance(Integer.TYPE, dims);

System.out.println(array instanceof int[][][]);
     //获取三维数组的索引为3的一个二维数组
Object arrayObj = Array.get(array, 3);
     //获取二维数组的索引为5的一个一维数组
arrayObj = Array.get(arrayObj, 5);
    //设值一维数组arrayObj下标为10的值设为37
Array.setInt(arrayObj, 10, 37);

int[][][] arrayCast = (int[][][]) array;

System.out.println(arrayCast[3][5][10]);

利用反射访问类的私有方法：

代码示例：

Private p = new Private();

Class<?> classType = p.getClass();

Method method = classType.getDeclaredMethod("sayHello",
new Class[] { String.class });
method.setAccessible(true);//压制Java的访问控制检查，使允许访问private方法
String str = (String)method.invoke(p, new Object[]{"zhangsan"});
System.out.println(str);

利用反射访问类的私有变量：

   Private2 p = new Private2();

Class<?> classType = p.getClass();

Field field = classType.getDeclaredField("name");

field.setAccessible(true);//压制Java对访问修饰符的检查

field.set(p, "lisi");

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

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反射的使用：

1.获得一个类的类模版

Class c = 对象名.getClass();

Class c = Class.forName(包名+类名); ---常用

我们也可以根据模版来获取其对应的类对象：

c.newInstance();

2.根据类模版获取类的信息：

获取类的属性：

Filed类----c.getFiled(String pname) 获得指定属

性（公共字段）

Filed类----c.getDeclearedFiled(String pname)

获得指定属性（所有权限字段）

Filed[]----c.getFileds(String pname) 获得所有属

性（公共字段）

Filed[]----c.getDeclearedFileds(String pname)

获得所有属性（所有权限字段）

获取类的方法：

Method类----c.getMethod(String

methodName,class[] params) 获得指定方法（公共方法）

Method类----c.getDeclearedMethod(String

methodName,class[] params) 获得指定方法（所有方法）

Method[]----c.getMethods(String

methodName,class[] params) 获得所有方法（公共方法）

Method[]----c.getDeclearedMethods(String

methodName,class[] params) 获得所有方法（所有权限方法）

反射的优点：

其实就一句话：高类聚低耦合。把代码动态化，提高了代码的灵活度减少了代码量！Java 反射是Java语言的一个很重要的特征，它使得Java具体了“动态性”。

反射的缺点：

代码灵活度增大了，自然会带来效率的问题，因此，大量使用反射会带来效率低的问题！

那些地方用到反射：

可以在配置文件里配置类名，然后在程序中动态的加载加载配置文件中指定的类并调用其方法，调方法之前还可以先检查这个人有没有这个权限，在Spring Hibernate transaction的处理以及面向切面的编程AOP中都大量用到了反射机制，hibernate、struts都是用反射机制实现的。

反射提供的主要功能：

Java 反射机制主要提供了以下功能：

在运行时判断任意一个对象所属的类。

在运行时构造任意一个类的对象。

在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。

在运行时调用任意一个对象的方法。

用反射机制实现对数据库数据的增、查例子：

http://www.cnblogs.com/jqyp/archive/2012/03/29/2423112.html