反射

能够分析类能力的程序称为反射.对于给定的java类名,可以通过反射获取类的信息,将类的各成分映射出相信的Java类.一.Class类在程序运行期间,Java运行时系统始终对所有的对象维护一个被称为运行时的类型标识.这个信息跟踪着每个对象所属的类.虚拟机利用运行时类型信息选择相应的方法执行.可以通过专门的Java类访问这些信息.保存这些信息的类被称为Class.创建Class类对象的三种方法:1.通过getClass方法Object中的getClass方法将返回一个Class类的实例class Person {//...}Person p = new Person();Class c = p.getClass();2.forName方法可以通过静态方法forName获得类名对应的Class对象.String className = "java.util.Date";Class c = Class.forName(className);如果在运行过程中需要改变类名,就可以使用这种方法.当然,字符串className必须是一种类名或接口(包括包名),否则会出现异常.3.T.classClass c1=Date.class;Class c2=int.class;Class c3=Double[].class;T表示任意的Java类型.通过T.class获取匹配的类对象注意:一个Class对象实际表示一种类型,而这种类型未必是一种类虚拟机为每个类型管理一个Class对象。因此可以用==运算符来实现两个类对象的比较

if (p.getClass() == Person.class) {...}

newInstance方法

通过

newInstance

方法可以创建一个类的实例。

Person person = p.getClass().newInstance();

创建了一个与p具有相同类类型的实例。newInstance调用默认的构造器初始化创建的对象。如果这个类没有默认的构造器，就会抛出异常。

二、利用反射解析类结构

获取包名+类名(包括父类名)

package com.xiaoxiaoyihan.reflection;

class Person {
//...
}

class Student extends Person{

}

public class ReflectionDemo1 {
public static void main(String[] args) {
Student s = new Student();
Class cl = s.getClass();
Class superCl = cl.getSuperclass();
System.out.println("获取类名:" + cl.getName());
System.out.println("获取父类名:" + superCl.getName());
}
}

【运行结果】: 获取类名:com.xiaoxiaoyihan.reflection.Student 获取父类名:com.xiaoxiaoyihan.reflection.Person一点扩展：首先看一个例子：

class Person {
private String name = "萧萧弈寒";
// 省略setter和getter
}
class Animal {
private String name = "paqi";
// 省略setter和getter
}

Person p;
Animal a;
Class cPerson = p.getClass();
Class cAnimal = a.getClass();
// cPerson.getName()获取的是类名、p.getName()是Person实例的name属性值
System.out.println(cPerson.getName() + "<--->" + p.getName());
System.out.println(cAnimal.getName() + "<--->" + p.getName());

【运行结果】: com.xxyh.reflec.Person<--->萧萧弈寒 com.xxyh.reflec.Animal<--->paqi由此说明，一个Person对象p表示一个特定人的属性，一个Animal对象a表示一个特定动物的属性，一个Class对象表示一个特定类(Person或Animal)的属性。从这点看，Class的实例是一种对象。

解析构造函数(Constructor)

Class类中的

getConstructors

方法将返回公共构造器数组。Class类中的getDeclaredConstructors将返回类中声明的构造器数组。

package com.xiaoxiaoyihan.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
class Person {
private String name;
private int age;

private Person() {}

protected Person(String name) {
this.name = name;
}

public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
}
public class ReflectionDemo1 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class cl = Class.forName("com.xiaoxiaoyihan.reflection.Person");  // 直接抛出异常以简化代码

Constructor[] constructors = cl.getDeclaredConstructors();
//Constructor[] constructors = cl.getConstructors();
for (Constructor c :constructors) {
System.out.println(c);
}
}
}

【运行结果】:private com.xiaoxiaoyihan.reflection.Person() protected com.xiaoxiaoyihan.reflection.Person(java.lang.String) public com.xiaoxiaoyihan.reflection.Person(java.lang.String,int)// public com.xiaoxiaoyihan.reflection.Person(java.lang.String,int)// 本部分为运行getConstructors方法输出结果对结果加以分析，会发现通过

System.out.println(c);

直接打印的构造函数是由几部分组成的，其中包括了修饰符(public/protected/private)、类名[b]以及构造函数的参数[/b]，那么，这些部分是如何获取的呢？在

Modifier

类中包含静态方法

getModifiers

方法，它返回一个整数i，用不同的数值表示public、static、final这样的修饰符。Modifier中的静态方法

toString(i)

返回对应的修饰符。

Constructor

类中包含由静态方法

getParameterTypes

，它返回一个描述参数类型的Class对象数组。

package com.xiaoxiaoyihan.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Modifier;

class Person {
private String name;
private int age;

private Person() {}

protected Person(String name) {
this.name = name;
}

public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
}
public class ReflectionDemo1 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class cl = Person.class;

Constructor[] constructors = cl.getDeclaredConstructors();
for (Constructor c :constructors) {
// 获取包名和类名
String name = c.getName();

// 获取修饰符
String modifiers = Modifier.toString(c.getModifiers());
if (modifiers.length() > 0) {   //如果有修饰符
System.out.print(modifiers + " ");
}

System.out.print(name + "(");

// 获取构造函数的参数类型
Class[] paramTypes = c.getParameterTypes();

for (int i = 0; i < paramTypes.length; i++) {
if (i > 0) {    // 如果不止一个参数，使用"，"将参数类型分割
System.out.print(",");
}
System.out.print(paramTypes[i].getName());
}
System.out.println(");");
}

}
}[code]

【运行结果】:private com.xiaoxiaoyihan.reflection.Person(); protected com.xiaoxiaoyihan.reflection.Person(java.lang.String); public com.xiaoxiaoyihan.reflection.Person(java.lang.String,int);

解析方法(Method)

Class类中的

getMethods

将返回方法的数组,其中包括本类的所有方法、从接口实现的方法、父类的公共(public)方法、父类的父类的公共方法……一直延伸到Object的公共方法。

getDeclaredMethods

方法将返回本类声明的方法、从接口实现的方法。

package com.xiaoxiaoyihan.reflection;import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.Method;class Person/* extends Object */ {private void privateMethodPerson() {//...}protected void protectedMethodPerson() {// ...}public void publicMethodPerson() {//...}}interface Smoke {void smoking();}class Student extends Person implements Smoke{@Overridepublic void smoking() {// ...}private void privateMethodStudent() {//...}protected void protectedMethodStudent() {// ...}public void publicMethodStudent() {//...}}public class ReflectionDemo1 {public static void main(String[] args) {Student s = new Student();Class cl = s.getClass();Method[] methods = cl.getDeclaredMethods();//        Method[] methods = cl.getMethods();for (Method m : methods) {System.out.println(m);}}}

【运行结果】:public void com.xiaoxiaoyihan.reflection.Student.smoking() protected void com.xiaoxiaoyihan.reflection.Student.protectedMethodStudent() private void com.xiaoxiaoyihan.reflection.Student.privateMethodStudent() public void com.xiaoxiaoyihan.reflection.Student.publicMethodStudent()上面的例子故意给出一种继承结构，是为了查看

getMethods

的结果，在此就不给出结果了。注意Person默认继承了Object类。顺便说一句，笔者(非科班自学菜鸟)曾在面试的时候被问到Object中有哪些方法，估计他是想问有哪些常用方法吧，我没答全~2333，不知道读者您能一眼看出结果吗？？。类似地，我们看到上面的

System.out.println(m);

打印出方法由修饰符、返回值[b]、类名[/b]、方法名以及参数组成。那么这些部分是如果获取的呢？ 与Construction类相似，Method类中也提供了静态方法

getParamTypes

，该方法返回描述参数类型的Class对象数组。此外，Method还提供了

getReturnType

方法，用于获取返回类型的Class对象。

package com.xiaoxiaoyihan.reflection;import java.lang.reflect.Method;import java.lang.reflect.Modifier;class Person {private String name = "萧萧弈寒";public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public static void speak() {// ...}public final void eat() {// ...}}public class ReflectionDemo1 {public static void main(String[] args) {Class cl = Person.class;Method[] methods = cl.getDeclaredMethods();for (Method m : methods) {// 返回类型的Class对象Class retType = m.getReturnType();//String retTypeName = retType.getName();// 获取方法名String name = m.getName();String modifiers = Modifier.toString(m.getModifiers());if (modifiers.length() > 0) // 如果有修饰符System.out.print(modifiers + " ");// 返回值名System.out.print(retType.getName() + " ");System.out.print(name + "(");Class[] paramTypes = m.getParameterTypes();for (int i = 0; i < paramTypes.length; i++) {if (i > 0) { // 如果不止一个参数，用","分割System.out.print(paramTypes[i].getName());}}System.out.println(");");}}}

【运行结果】： public java.lang.String getName(); public void setName(); public static void speak(); public final void eat();

解析域(Field)

Class类中的

getDeclaredFields

方法返回类中声明的域数组，getFields方法返回类中的公有域、接口中的域所组成的Field对象数组。

package com.xiaoxiaoyihan.reflection;import java.lang.reflect.Field;import java.util.Date;class Person {private String name;protected int age;public Date birthday;}class Student extends Person implements Smoke{private float score;}interface Smoke {String brand = "大中华";}public class ReflectionDemo1 {public static void main(String[] args) {Class cl = Student.class;Field[] fields = cl.getFields();for (Field f : fields) {System.out.println(f);}}}

【运行结果】: public static final java.lang.String com.xiaoxiaoyihan.reflection.Smoke.brand public java.util.Date com.xiaoxiaoyihan.reflection.Person.birthday结果显示了字段由修饰符、类型[b]、类名[/b]、字段名构成。这里需要引入Field类中的getType[b]方法，它返回字段声明类型的Class对象[/b]。下面同样作出解析：

package com.xiaoxiaoyihan.reflection;import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.Modifier;import java.util.Date;class Person {private String name;protected int age;public Date birthday;}public class ReflectionDemo1 {public static void main(String[] args) {Class cl = Person.class;Field[] fields = cl.getDeclaredFields();for (Field f : fields) {// 属性类型的Class对象Class type = f.getType();// 属性类型名String name = type.getName();System.out.print(" ");// 修饰符String modifiers = Modifier.toString(f.getModifiers());if (modifiers.length() > 0) {   // 如果有修饰符System.out.print(modifiers + " ");}System.out.println(type.getName() + " " + name + ";");}}}

【运行结果】:private java.lang.String java.lang.String; protected int int; public java.util.Date java.util.Date;

三、反射的应用

操作对象属性(域)的值

前面已经知道如何查看任意对象的数据域名称和类型。在编写程序时，如果想要查看域名和类型是很简单的事情，而反射机制可以查看在编译时还不清楚的对象域。

利用get方法获取域(属性)值

查看对象域的关键方法是Field类的get方法。如果f是一个Field类型的对象，obj是某个包含f域的类的对象，f.get(obj)将返回一个对象，类型为Object，其值为obj域的当前值。示例：

package com.xiaoxiaoyihan.reflection;import java.lang.reflect.Field;class Person {private String name;public Person(String name) {this.name = name;}}public class ReflectionDemo2 {public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {Person p = new Person("萧萧弈寒");Class clz = p.getClass();Field f = clz.getDeclaredField("name");//f.setAccessible(true);Object name = f.get(p);System.out.println(name);}}

【运行结果】:Exception in thread "main" java.lang.IllegalAccessException: Class com.xiaoxiaoyihan.reflection.ReflectionDemo2 can not access a member of class com.xiaoxiaoyihan.reflection.Person with modifiers "private" at sun.reflect.Reflection.ensureMemberAccess(Reflection.java:109) ……get方法还需要解决另一个问题,get方法的返回值是Object类型的，上面的name是String类型的，将String类型值，赋给Object对象没有问题，但是如果出现double类型的域呢？Java中的数值类型不是对象。可以通过Field类的getDouble方法，也可以调用get方法然后进行强制类型转换。反射机制会自动地将这个域值打包到相应的对象包装器中，对于double类型，将打包成Double。

package com.xiaoxiaoyihan.reflection;import java.lang.reflect.Field;class Person {private double salary;public Person(double salary) {this.salary = salary;}}public class ReflectionDemo2 {public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {Person p = new Person(100);Class clz = p.getClass();Field f = clz.getDeclaredField("salary");f.setAccessible(true);//        double salary = (double) f.get(p);double salary = f.getDouble(p);System.out.println("薪水:" + salary);}}

【运行结果】: 薪水:100.0

利用set方法设置域(属性)值

当然也可以使用set方法，对obj对象的f域设置新值。set方法的签名是：

void set(obj, value)    // obj:操作的对象；value:新值

示例:

package com.xiaoxiaoyihan.reflection;import java.lang.reflect.Field;class Person {private String name;private double salary;public Person(String name, double salary) {this.name = name;this.salary = salary;}public double getSalary() {return salary;}public String getName() {return name;}}public class ReflectionDemo2 {public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {Person p = new Person("张三", 100);System.out.println(p.getName() + "-----" + p.getSalary());Class clz = Person.class;Field f = clz.getDeclaredField("name");f.setAccessible(true);f.set(p, "萧萧弈寒");f = clz.getDeclaredField("salary");f.setAccessible(true);f.set(p, 200);System.out.println(p.getName() + "-----" + p.getSalary());}}

调用任意方法

invoke方法

与Field类的get方法查看对象的域相似，Method类提供了一个invoke方法,它允许调用包装在当前Method对象中的方法。invoke方法的签名是:

Object invoke(Object obj, Object...args)

第一个参数是隐式参数，其余的对象提供了显示参数。例如,m1代表Person的getName方法，那么通过invoke方法获取name的形式为:

String n = m1.invoke(p);

如果返回的是基本类型，invoke方法会返回其包装器类型。例如，m2表示getSalary方法，那么返回的对象实际是一个Double，必须响应的完整类型转换。

double s = m2.invoke(p);

根据前面的介绍，可以通过Class类的静态方法getDeclaredMethods获取Method对象数组，然后对返回的数组进行遍历，找到指定的方法。与getField方法类似，getField方法通过表示域名的字符串，返回一个Field对象。然而，由于方法存在重载的情况，有可能获得若干个相同名字的方法。因此，还必须提供方法的参数类型。getMethod方法的签名:

Method getMethod(String name, Class...paramTypes)

示例：

package com.xiaoxiaoyihan.reflection;import java.lang.reflect.InvocationTargetException;import java.lang.reflect.Method;class Person {private String name;private double salary;public String getName() {return name;}public double getSalary() {return salary;}public void raiseSalary(double raise) {salary += raise;}public Person(String name, double salary) {this.name = name;this.salary = salary;}}public class ReflectionDemo2 {public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {Person p = new Person("萧萧弈寒", 100);// 获取getName方法对象Method m1 = p.getClass().getMethod("getName");// 调用getName方法String name = (String)m1.invoke(p);System.out.println("我的名字是:" + name);// 获取raiseSalary方法对象，需要传double类型的参数Method m2 = p.getClass().getMethod("raiseSalary", double.class);// 调用raiseSalary方法，并传入参数值m2.invoke(p, 200);System.out.println("加薪后：salary=" + p.getSalary());}}

【运行结果】: 我的名字是:萧萧弈寒 加薪后：salary=300.0对于静态方法，invoke的第一个参数可以被忽略，既可以将它设置为null。

package com.xiaoxiaoyihan.reflection;import java.lang.reflect.InvocationTargetException;import java.lang.reflect.Method;class Person {public static void speak(String name) {System.out.println("木头！" + name + ",你倒是说话啊！");}}public class ReflectionDemo2 {public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {Method m = Person.class.getMethod("speak", String.class);m.invoke(null, "萧萧弈寒");}}

【运行结果】: 木头！萧萧弈寒,你倒是说话啊！