Effective Java（Java的反射机制）

在第三条用私有构造器或者枚举类型强化Singleton属性中提到了反射机制可以调用类的私有化构造器，于是便查了一些关于反射机制的资料，以求能够最后实现通过反射来调用私有化构造器

基础知识

定义：

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；这照片那个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

Java反射机制主要提供了以下功能：

<1>在运行时判断任意一个对象所属的类

<2>在运行时构造任意一个类的对象

<3>在运行时判断任意一个所具有的成员变量和方法

<4>在运行时调用任意一个对象的方法

Java Reflection API简介

在JDK中，主要由以下类来实现Java反射机制，除第一个外，这些类都位于java.lang.reflect包中

Class类：代表一个类，位于java.lang包下

Field类：代表类的成员变量

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

获取Class对象的3中方式

<1>使用Class类的静态方法

Class.forName("包名");     例：Class.forName("java.lang.String");

<2>使用类的.class语法

类名.class          例：String.class

<3>使用对象的getClass()方法

例：

String str="aa";

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

通过Class类获取成员变量，成员方法，接口，超类，构造方法等

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。

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

下面举个例子，实现获取String对象的所有方法

import java.lang.reflect.Method;

public class DumpMethods {

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

//获取字符串类
Class<?> classType=Class.forName("java.lang.String");

//返回字符串类中的所有方法的数组
Method[] methods=classType.getDeclaredMethods();

//遍历输出
for(Method method:methods){
System.out.println(method);
}

}

}

通过反射使用类中的方法

import java.lang.reflect.Method;

public class InvokeTester {

public int add(int param1,int param2){
return param1+param2;
}

public String echo(String message){
return "Hello: "+message;
}

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

//获取Class对象
Class<?> classType=InvokeTester.class;

//用newInstance()方法生成新的对象，并判断是否是InvokeTester对象
Object invokeTester=classType.newInstance();
System.out.println(invokeTester instanceof InvokeTester);

//首先需要获得与该方法对应的Method对象，第一个参数时方法名；第二个参数是一个Class数组，用来装置参数类
Method addMethod=classType.getMethod("add", new Class[]{int.class,int.class});
//调用目标方法，第一个参数是类的对象，第二个参数是方法参数对象集合
Object result=addMethod.invoke(invokeTester, new Object[]{1,2});
System.out.println(result);

//同理
Method echoMethod=classType.getDeclaredMethod("echo", new Class[]{String.class});
Object result2=echoMethod.invoke(invokeTester, new Object[]{"Tom"});
System.out.println(result2);

}
}

下面基本上可以实现利用反射调用私有方法，访问私有对象

（注意，以Method为例，getMethod()方法返回的是public的Method对象，而getDeclaredMethod()返回的Method对象可以是非public的）

访问私有属性和方法，在使用前要通过AccessibleObject类中的setAccessible()方法来抑制Java访问权限的检查

代码如下：

public class PrivateClass {

private String sayHello(String name){
return "Hello:"+name;
}
}

下面的代码实现访问上面类的私有方法

import java.lang.reflect.Method;

public class TestPrivate {

public static void main(String[] args) throws Exception {
PrivateClass p=new PrivateClass();
Class<?>classType=p.getClass();

Method method=classType.getDeclaredMethod("sayHello", new Class[]{String.class});
method.setAccessible(true);
String string=(String)method.invoke(p, new Object[]{"zhangsan"});
System.out.println(string);
}

}

利用反射实现私有化构造方法的类的实例化

public class PrivateClass2 {

private PrivateClass2(){
//
}

public void sendMsg(){
System.out.println("私有化对象实例化成功");
}
}

反射实现代码

import java.lang.reflect.Constructor;

public class TestPrivate2 {

public static void main(String[] args) throws Exception{
//类的获取
Class<?> classType=PrivateClass2.class;

//获取无参构造函数，
Constructor constructor=classType.getDeclaredConstructor();
//抑制Java访问控制检查
constructor.setAccessible(true);

//这个newInstance之前一直见到的是类去新建一个对象，现在是直接用构造器来新建对象
PrivateClass2 privateClass2=(PrivateClass2)constructor.newInstance();
//调用公有方法
privateClass2.sendMsg();
}
}

参考：

http://www.cnblogs.com/mengdd/archive/2013/01/26/2877972.html

http://gaoquanyang.iteye.com/blog/1160561