java反射机制详解

1.什么是反射：

       反射是java语言的一个特性，它允许程序在运行时来进行自我检查并且对内部的成员进行操作。例如它允许一个java的类获取他所有的成员变量和方法并且显示出来。java的反射机制的实现要借助4个类：Class,Constructor,Field,Method 其中Class代表的是类对象，Constructor  类的构造器对象，Field  类的属性对象，Method 类的方法对象。通过这四个对象我们可以粗略的看到一个类的各个组成部分。

        在正常情况下，必须知道一个类的完整路径之后才可以实例化对象，但是在java中也允许通过一个对象来找到其所在的类的信息，那么这实际上就是Class类的功能。

package com.itmyhome;

class A{

}

public class T {

public static void main(String[] args) {

// TODO Auto-generated method stub

A a = new A();

System.out.println(a.getClass().getName());  //com.itmyhome.A

}

}

2.Object类的支持

在Object类中定义了以下的方法，此方法将被所有子类继承：

public  final  Class getClass()

以上的方法返回值的类型是一个"Class"类，实际上此类是java反射的源头，实际上所谓反射从程序的运行结果来看也很好理解，即:可以通过对象反射求出类的名称。

Class本身表示一个类的本身，通过Class可以完整的得到一个类中的完整结构，包括此类中的方法定义，属性定义等。

3.实例化Class类对象

有三种方法实例化Class对象：

第一种：通过forName()方法

第二种：类.class

第三种：对象.getClass()

package com.itmyhome;

class A{

}

public class T {

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {

// TODO Auto-generated method stub

Class<?> c1 = Class.forName("com.itmyhome.A");

Class<?> c2 = A.class;

Class<?> c3 = new A().getClass();

System.out.println(c1.getName());

System.out.println(c2.getName());

System.out.println(c3.getName());

}

}

Class主要是反射的源头，不光可以取得对象所在类的信息，也可以直接通过Class类的方法进行对象的实例化操作，正常情况下，使用关键字new为对象实例化，如果现在已经实例化好了Class对象，则就可以通过Class类中提供的实例化对象

package com.itmyhome;

class Person {

private String name;

private int age;

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

public int getAge() {

return age;

}

public void setAge(int age) {

this.age = age;

}

public String toString() {

// TODO Auto-generated method stub

return "name: " + name + ",age: " + age;

}

}

 

public class T {

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {

Class<?> c = Class.forName("com.itmyhome.Person");

Person person = null;

try {

person = (Person) c.newInstance();  //实例化对象

} catch (InstantiationException e) {

e.printStackTrace();

} catch (IllegalAccessException e) {

e.printStackTrace();

}

person.setName("itmyhome");

person.setAge(23);

System.out.println(person);

}

}

通过以上的代码，可以发现，即使不使用关键字new对象也可以进行实例化操作。但是，在使用以上操作的时候有一点必须注意，在操作中类中必须存在无参构造方法，否则无法实例化

报以下异常

java.lang.InstantiationException: com.itmyhome.Person

at java.lang.Class.newInstance0(Class.java:340)

at java.lang.Class.newInstance(Class.java:308)

at com.itmyhome.T.main(T.java:35)

Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException

at com.itmyhome.T.main(T.java:41)

package com.itmyhome;

import java.lang.reflect.Constructor;

class Person {

private String name;

private int age;

public Person(String name,int age){

this.name = name;

this.age = age;

}

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

public int getAge() {

return age;

}

public void setAge(int age) {

this.age = age;

}

public String toString() {

// TODO Auto-generated method stub

return "name: " + name + ",age: " + age;

}

}

 

public class T {

 

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException{

Class<?> c = Class.forName("com.itmyhome.Person");

Constructor<?> cons[] = c.getConstructors();

Person person = null;

try {

person = (Person) cons[0].newInstance("itmyhome",23);  //实例化对象

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

} 

person.setName("itmyhome");

person.setAge(23);

System.out.println(person);

}

}

4.反射机制的深入----取得类的结构

在实际开发中，以上的程序就是反射应用最多的地方，当然，反射机制所提供的功能远不止如此，还可以通过反射得到一个类的完整结构，那么这就要使用到java.lang.reflect包中的以下几个类：

Constructor：表示类中的构造方法

Field：表示类中的属性

Method：表示类中的方法

这三个类都是AccessibleObject类中的子类

package com.itmyhome;

interface IPerson{

public static final String NAME = "itmyhome";

public String toSay();

public String toEat(String name,int age);

}

class Person implements IPerson{

private String name;

private int age;

public Person(){    //无参构造

}

public Person(String name,int age){

this.name = name;

this.age = age;

}

@Override

public String toSay() {

return "hello!";

}

@Override

public String toEat(String name, int age) {

return "name: "+name+",age: "+age;

}

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

public int getAge() {

return age;

}

public void setAge(int age) {

this.age = age;

}

}

5.取得类所实现的全部接口

要想取得一个类所实现的全部接口，则必须使用Class类中的getInterfaces()方法，此方法定义如下：

public Class[] getInterfaces()

此方法返回一个Class类的对象数组，之后就可以直接利用Class类中的getName()方法输出即可。

因为一个类可以同时实现多个接口，所以在此处就以一个数组的形式返回实现的全部接口。

public class T {

public static void main(String[] args) throws Exception{

Class<?> cl = Class.forName("com.itmyhome.Person");  //实例化对象

Class<?> c[] = cl.getInterfaces();   //以数组形式返回实现的全部接口

for (int i = 0; i < c.length; i++) {

System.out.println(c[i].getName());   //输出接口名称

}

}

}

6.取得类所继承的父类

一个类可以实现多个接口，但是只能继承一个父类，所以如果要想取得一个类的父类，可以直接使用Class类中的getSuperClass()方法。此方法定义如下：

public Class<? super T> getSuperClass()

此方法返回的是Class实例，和之前的得到接口一样，可以通过getName()方法取得名称。

一个类只继承一个父类，如果一个类中没有明确的指明继承哪个类，则肯定继承的是Object类。

public class T {

public static void main(String[] args) throws Exception{

Class<?> cl = Class.forName("com.itmyhome.Person");  //实例化对象

Class<?> c = cl.getSuperclass();   //取得继承父类

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

}

}

 

7.取得类中的全部构造方法

public class T {

public static void main(String[] args) throws Exception{

Class<?> cl = Class.forName("com.itmyhome.Person");  //实例化对象

Constructor<?> c[] = cl.getConstructors();

for (int i = 0; i < c.length; i++) {

System.out.println(c[i]);

}

}

}

8.取得类中的方法

要想取得一个类中的全部方法，可以使用Class类中的getDeclaredMethods()方法，此方法返回一个Method类的对象数组，而如果要想进一步取得方法的具体信息，例如：方法的参数，抛出的异常等等，则就必须依靠Method类

public  Method[]  getDeclaredMethods()      输出本类中的全部方法

public  Method[]  getMethods()  输出全部的方法

public class T {

public static void main(String[] args) throws Exception{

Class<?> cl = Class.forName("com.itmyhome.Person");  //实例化对象

Method m1[] = cl.getMethods();

for (int i = 0; i < m1.length; i++) {

System.out.println(m1[i]);

}

System.out.println("*************");

Method m2[] = cl.getDeclaredMethods();

for (int i = 0; i < m2.length; i++) {

System.out.println(m2[i]);

}

}

}

9.取得类中的属性

public  Field[]  getFields()    得到实现的接口和父类中的公共属性

public  Field[]  getDeclaredFields()  得到本类中的全部属性

以上方法返回的都是Field的数组，每一个Field对象就表示类中的一个属性

public class T {

public static void main(String[] args) throws Exception{

Class<?> cl = Class.forName("com.itmyhome.Person");  //实例化对象

Field f1[] = cl.getFields();

for (int i = 0; i < f1.length; i++) {

System.out.println(f1[i]);

}

System.out.println("*********");

Field f2[] = cl.getDeclaredFields();   //本类中的属性

for (int i = 0; i < f2.length; i++) {

System.out.println(f2[i]);

}

}

}