Java反射機制概念、原理與用法總結(jié)
更新時間：2017年11月07日 11:37:02 作者：趙彥軍
這篇文章主要介紹了Java反射機制概念、原理與用法,較為詳細的分析了java反射機制的概念、原理,并結(jié)合實例形式總結(jié)分析了java反射機制的具體使用方法與相關(guān)注意事項,需要的朋友可以參考下
本文實例講述了Java反射機制概念、原理與用法。分享給大家供大家參考，具體如下：
反射機制是什么
反射機制是在運行狀態(tài)中，對于任意一個類，都能夠知道這個類的所有屬性和方法；對于任意一個對象，都能夠調(diào)用它的任意一個方法和屬性；這種動態(tài)獲取的信息以及動態(tài)調(diào)用對象的方法的功能稱為java語言的反射機制。
反射機制能做什么
反射機制主要提供了以下功能：
① 在運行時判斷任意一個對象所屬的類；
② 在運行時構(gòu)造任意一個類的對象；
③ 在運行時判斷任意一個類所具有的成員變量和方法；
④ 在運行時調(diào)用任意一個對象的方法；
⑤ 生成動態(tài)代理。
反射機制的相關(guān)API
InterFace 接口
package com.app;
public interface InterFace {
void read() ;
}
Person 類
package com.app;
public class Person implements InterFace {
private String id ;
private String name ;
public String age ;
//構(gòu)造函數(shù)1
public Person( ){
}
//構(gòu)造函數(shù)2
public Person( String id ){
this.id = id ;
}
//構(gòu)造函數(shù)3
public Person( String id , String name ){
this.id = id ;
this.name = name ;
}
public String getId() {
return id;
}
public void setId(String id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getAge() {
return age;
}
public void setAge(String age) {
this.age = age;
}
/**
* 靜態(tài)方法
*/
public static void update(){
}
@Override
public void read() {
}
}
獲取類：3種方法
package com.app;
public class T1 {
public static void main(String[] args) {
//第一種方法：forName
try {
Class<?> class1 = Class.forName("com.app.Person");
System.out.println( class1 );
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
//第二張方法：class
Class<?> class2 = Person.class;
//第三種方法：getClass
Person person = new Person();
Class<?> class3 = person.getClass();
System.out.println( class2 );
System.out.println( class3 );
}
}
運行結(jié)果：
class com.app.Person class com.app.Person class com.app.Person
獲取所有的方法：getMethods( )
package com.app;
import java.lang.reflect.Method;
public class T1 {
public static void main(String[] args) {
try {
//創(chuàng)建類
Class<?> class1 = Class.forName("com.app.Person");
//獲取所有的公共的方法
Method[] methods = class1.getMethods() ;
for (Method method : methods) {
System.out.println( method );
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
運行結(jié)果：
//自定義方法 public static void com.app.Person.update() public java.lang.String com.app.Person.getName() public void com.app.Person.read() public java.lang.String com.app.Person.getId() public void com.app.Person.setName(java.lang.String) public void com.app.Person.setId(java.lang.String) //父類Object類方法 public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object) public java.lang.String java.lang.Object.toString() public native int java.lang.Object.hashCode() public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass() public final native void java.lang.Object.notify() public final native void java.lang.Object.notifyAll()
獲取所有實現(xiàn)的接口：getInterfaces()
package com.app;
public class T1 {
public static void main(String[] args) {
try {
//創(chuàng)建類
Class<?> class1 = Class.forName("com.app.Person");
//獲取所有的接口
Class<?>[] interS = class1.getInterfaces() ;
for (Class<?> class2 : interS ) {
System.out.println( class2 );
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
運行結(jié)果：
interface com.app.InterFace
獲取父類：getSuperclass()
package com.app;
public class T1 {
public static void main(String[] args) {
try {
//創(chuàng)建類
Class<?> class1 = Class.forName("com.app.Person");
//獲取父類
Class<?> superclass = class1.getSuperclass() ;
System.out.println( superclass );
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
運行結(jié)果：
//父類是Object類 class java.lang.Object
獲取所有的構(gòu)造函數(shù)：getConstructors()
package com.app;
import java.lang.reflect.Constructor;
public class T1 {
public static void main(String[] args) {
try {
//創(chuàng)建類
Class<?> class1 = Class.forName("com.app.Person");
//獲取所有的構(gòu)造函數(shù)
Constructor<?>[] constructors = class1.getConstructors() ;
for (Constructor<?> constructor : constructors) {
System.out.println( constructor );
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
運行結(jié)果：
public com.app.Person(java.lang.String,java.lang.String) public com.app.Person(java.lang.String) public com.app.Person()
獲取所有的屬性：getDeclaredFields();
package com.app;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
public class T1 {
public static void main(String[] args) {
try {
//創(chuàng)建類
Class<?> class1 = Class.forName("com.app.Person");
//取得本類的全部屬性
Field[] field = class1.getDeclaredFields();
for (Field field2 : field) {
System.out.println( field2 );
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
運行結(jié)果：
private java.lang.String com.app.Person.id private java.lang.String com.app.Person.name
可以看出屬性的修飾符是: private , 數(shù)據(jù)類型：String ，名字：id/name
創(chuàng)建實例：newInstance()
package com.app;
public class T1 {
public static void main(String[] args) {
try {
//創(chuàng)建類
Class<?> class1 = Class.forName("com.app.Person");;
//創(chuàng)建實例化：相當于 new 了一個對象
Object object = class1.newInstance() ;
//向下轉(zhuǎn)型
Person person = (Person) object ;
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
getDeclaredFields 和 getFields 的區(qū)別
getDeclaredFields()獲得某個類的所有申明的字段，即包括public、private和proteced，但是不包括父類的申明字段。
getFields()獲得某個類的所有的公共（public）的字段，包括父類。
小例子
package com.app;
import java.lang.reflect.Field;
public class T1 {
public static void main(String[] args) {
try {
//創(chuàng)建類
Class<?> class1 = Class.forName("com.app.Person");;
//獲得所有的字段屬性：包括
Field[] declaredFields = class1.getDeclaredFields() ;
Field[] fields = class1.getFields() ;
for( Field field : declaredFields ){
System.out.println( "de-- " + field );
}
for( Field field : fields ){
System.out.println( "fields-- " + field );
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
運行結(jié)果：
de-- private java.lang.String com.app.Person.id de-- private java.lang.String com.app.Person.name de-- public java.lang.String com.app.Person.age fields-- public java.lang.String com.app.Person.age
實戰(zhàn)1：通過反射，獲取對象實例，并且操作對象的方法
package com.app;
public class T1 {
public static void main(String[] args) {
try {
//創(chuàng)建類
Class<?> class1 = Class.forName("com.app.Person");;
//創(chuàng)建實例化：相當于 new 了一個對象
Object object = class1.newInstance() ;
//向下轉(zhuǎn)型
Person person = (Person) object ;
person.setId( "100");
person.setName( "jack") ;
System.out.println( "id: " + person.getId() + " name: " + person.getName() );
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
運行結(jié)果：
id: 100 name: jack
實戰(zhàn)2：通過反射獲取對象字段屬性，并且賦值
package com.app;
import java.lang.reflect.Field;
public class T1 {
public static void main(String[] args) {
try {
//創(chuàng)建類
Class<?> class1 = Class.forName("com.app.Person");
//創(chuàng)建實例
Object person = class1.newInstance();
//獲得id 屬性
Field idField = class1.getDeclaredField( "id" ) ;
//給id 屬性賦值
idField.set( person , "100") ;
//打印 person 的屬性值
System.out.println( idField.get( person ));
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchFieldException e) {
e.printStackTrace();
} catch (SecurityException e) {
e.printStackTrace() ;
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
運行結(jié)果：
java.lang.IllegalAccessException: Class com.app.T1 can not access a member of class com.app.Person with modifiers "private" at sun.reflect.Reflection.ensureMemberAccess(Unknown Source) at java.lang.reflect.AccessibleObject.slowCheckMemberAccess(Unknown Source) at java.lang.reflect.AccessibleObject.checkAccess(Unknown Source) at java.lang.reflect.Field.set(Unknown Source) at com.app.T1.main(T1.java:20)
程序崩潰，原因是：id 這個屬性的是 private 私有的，不能修改它的值。
改進：
添加 idField.setAccessible( true );
完整的代碼為：
package com.app;
import java.lang.reflect.Field;
public class T1 {
public static void main(String[] args) {
try {
//創(chuàng)建類
Class<?> class1 = Class.forName("com.app.Person");
//創(chuàng)建實例
Object person = class1.newInstance();
//獲得id 屬性
Field idField = class1.getDeclaredField( "id" ) ;
//打破封裝 實際上setAccessible是啟用和禁用訪問安全檢查的開關(guān),并不是為true就能訪問為false就不能訪問
//由于JDK的安全檢查耗時較多.所以通過setAccessible(true)的方式關(guān)閉安全檢查就可以達到提升反射速度的目的
idField.setAccessible( true );
//給id 屬性賦值
idField.set( person , "100") ;
//打印 person 的屬性值
System.out.println( idField.get( person ));
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchFieldException e) {
e.printStackTrace();
} catch (SecurityException e) {
e.printStackTrace() ;
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
運行結(jié)果：
100
實戰(zhàn)3：綜合訓練，反射操作屬性和方法
package com.app;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class T1 {
public static void main(String[] args) {
try {
//創(chuàng)建類
Class<?> class1 = Class.forName("com.app.Person");
//創(chuàng)建實例
Object person = class1.newInstance();
//獲得id 屬性
Field idField = class1.getDeclaredField( "id" ) ;
//打破封裝 實際上setAccessible是啟用和禁用訪問安全檢查的開關(guān),并不是為true就能訪問為false就不能訪問
//由于JDK的安全檢查耗時較多.所以通過setAccessible(true)的方式關(guān)閉安全檢查就可以達到提升反射速度的目的
idField.setAccessible( true );
//給id 屬性賦值
idField.set( person , "100") ;
//獲取 setName() 方法
Method setName = class1.getDeclaredMethod( "setName", String.class ) ;
//打破封裝
setName.setAccessible( true );
//調(diào)用setName 方法。
setName.invoke( person , "jack" ) ;
//獲取name 字段
Field nameField = class1.getDeclaredField( "name" ) ;
//打破封裝
nameField.setAccessible( true );
//打印 person 的 id 屬性值
String id_ = (String) idField.get( person ) ;
System.out.println( "id: " + id_ );
//打印 person 的 name 屬性值
String name_ = ( String)nameField.get( person ) ;
System.out.println( "name: " + name_ );
//獲取 getName 方法
Method getName = class1.getDeclaredMethod( "getName" ) ;
//打破封裝
getName.setAccessible( true );
//執(zhí)行g(shù)etName方法，并且接收返回值
String name_2 = (String) getName.invoke( person ) ;
System.out.println( "name2: " + name_2 );
} catch (IllegalArgumentException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchFieldException e) {
e.printStackTrace();
} catch (SecurityException e) {
e.printStackTrace() ;
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
運行結(jié)果：
id: 100 name: jack name2: jack
實戰(zhàn)4：靜態(tài)屬性、靜態(tài)方法調(diào)用
定義 Util 類
package com.app;
public class Util {
public static String name = "json" ;
/**
* 沒有返回值，沒有參數(shù)
*/
public static void getTips(){
System.out.println( "執(zhí)行了---------1111");
}
/**
* 有返回值，沒有參數(shù)
*/
public static String getTip(){
System.out.println( "執(zhí)行了---------2222");
return "tip2" ;
}
/**
* 沒有返回值，有參數(shù)
* @param name
*/
public static void getTip( String name ){
System.out.println( "執(zhí)行了---------3333 參數(shù)： " + name );
}
/**
* 有返回值，有參數(shù)
* @param id
* @return
*/
public static String getTip( int id ){
System.out.println( "執(zhí)行了---------4444 參數(shù)： " + id );
if ( id == 0 ){
return "tip1 444 --1 " ;
}else{
return "tip1 444 --2" ;
}
}
}
完整小例子：
package com.app;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class T1 {
public static void main(String[] args) {
try {
//創(chuàng)建類
Class<?> class1 = Class.forName("com.app.Util");
//獲取 nameField 屬性
Field nameField = class1.getDeclaredField( "name" ) ;
//獲取 nameField 的值
String name_ = (String) nameField.get( nameField ) ;
//輸出值
System.out.println( name_ );
//沒有返回值，沒有參數(shù)
Method getTipMethod1 = class1.getDeclaredMethod( "getTips" ) ;
getTipMethod1.invoke( null ) ;
//有返回值，沒有參數(shù)
Method getTipMethod2 = class1.getDeclaredMethod( "getTip" ) ;
String result_2 = (String) getTipMethod2.invoke( null ) ;
System.out.println( "返回值： "+ result_2 );
//沒有返回值，有參數(shù)
Method getTipMethod3 = class1.getDeclaredMethod( "getTip" , String.class ) ;
String result_3 = (String) getTipMethod3.invoke( null , "第三個方法" ) ;
System.out.println( "返回值： "+ result_3 );
//有返回值，有參數(shù)
Method getTipMethod4 = class1.getDeclaredMethod( "getTip" , int.class ) ;
String result_4 = (String) getTipMethod4.invoke( null , 1 ) ;
System.out.println( "返回值： "+ result_4 );
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalArgumentException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchFieldException e) {
e.printStackTrace();
} catch (SecurityException e) {
e.printStackTrace() ;
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
運行結(jié)果：
json 執(zhí)行了---------1111 執(zhí)行了---------2222 返回值： tip2 執(zhí)行了---------3333 參數(shù)： 第三個方法 返回值： null 執(zhí)行了---------4444 參數(shù)： 1 返回值： tip1 444 --2
當參數(shù)是 int 類型 和 Integer 類型，反射獲取方法不一樣
① 當參數(shù)是 int 類型時
/**
* 沒有返回值，有參數(shù)
* @param id
*/
public static void getTip( int id ){
}
獲取方法的時候需要用：int.class。不能使用 Integer.class. 會報錯。
Method getTipMethod4 = class.getDeclaredMethod( "getTip" , int.class ) ; String result_4 = (String) getTipMethod4.invoke( null , 1 ) ; System.out.println( "返回值： "+ result_4 );
② 當參數(shù)是 Integer類型時
/**
* 沒有返回值，有參數(shù)
* @param id
*/
public static void getTip( Integer id ){
}
獲取方法的時候需要用：Integer .class。不能使用 int.class. 會報錯。
Method getTipMethod4 = class.getDeclaredMethod( "getTip" , Integer .class ) ; String result_4 = (String) getTipMethod4.invoke( null , 1 ) ; System.out.println( "返回值： "+ result_4 );
創(chuàng)建對象實例
Person 類
package com.app;
public class Person{
private String id ;
private String name ;
//構(gòu)造函數(shù)1
public Person( ){
System.out.println( "構(gòu)造函數(shù) 無參" );
}
//構(gòu)造函數(shù)2
public Person( String id ){
this.id = id ;
System.out.println( "構(gòu)造函數(shù) id : " + id );
}
//構(gòu)造函數(shù)3
public Person( String id , String name ){
this.id = id ;
this.name = name ;
System.out.println( "構(gòu)造函數(shù) id : " + id + " name: " + name );
}
public String getId() {
return id;
}
public void setId(String id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
創(chuàng)建實例實戰(zhàn)
package com.app;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
public class T1 {
public static void main(String[] args) {
try {
//創(chuàng)建類
Class<?> class1 = Class.forName("com.app.Person");
//無參構(gòu)造函數(shù)
Object object = class1.newInstance() ;
//有參構(gòu)造函數(shù)：一個參數(shù)
Constructor<?> constructor = class1.getDeclaredConstructor( String.class ) ;
constructor.newInstance( "1000" ) ;
//有參構(gòu)造函數(shù)：二個參數(shù)
Constructor<?> constructor2 = class1.getDeclaredConstructor( String.class , String.class ) ;
constructor2.newInstance( "1001" , "jack" ) ;
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalArgumentException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
} catch (SecurityException e) {
e.printStackTrace() ;
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
運行結(jié)果
構(gòu)造函數(shù) 無參 構(gòu)造函數(shù) id : 1000 構(gòu)造函數(shù) id : 1001 name: jack
總結(jié)
Class類提供了四個public方法，用于獲取某個類的構(gòu)造方法。
Constructor getConstructor(Class[] params) 根據(jù)構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)，返回一個具體的具有public屬性的構(gòu)造函數(shù)
Constructor getConstructors() 返回所有具有public屬性的構(gòu)造函數(shù)數(shù)組
Constructor getDeclaredConstructor(Class[] params) 根據(jù)構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)，返回一個具體的構(gòu)造函數(shù)（不分public和非public屬性）
Constructor getDeclaredConstructors() 返回該類中所有的構(gòu)造函數(shù)數(shù)組（不分public和非public屬性）
四種獲取成員方法的方法
Method getMethod(String name, Class[] params) 根據(jù)方法名和參數(shù)，返回一個具體的具有public屬性的方法
Method[] getMethods() 返回所有具有public屬性的方法數(shù)組
Method getDeclaredMethod(String name, Class[] params) 根據(jù)方法名和參數(shù)，返回一個具體的方法（不分public和非public屬性）
Method[] getDeclaredMethods() 返回該類中的所有的方法數(shù)組（不分public和非public屬性）
四種獲取成員屬性的方法
Field getField(String name) 根據(jù)變量名，返回一個具體的具有public屬性的成員變量
Field[] getFields() 返回具有public屬性的成員變量的數(shù)組
Field getDeclaredField(String name) 根據(jù)變量名，返回一個成員變量（不分public和非public屬性）
Field[] getDelcaredField() 返回所有成員變量組成的數(shù)組（不分public和非public屬性）
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