Java的反射机制Reflect

简介：

动态获取类的信息、动态调用对象的方法的功能叫做：Java 的反射（Reflection）机制。

Reflection是不同于C++等静态语言，而被视为准动态语言的关键性质。反射机制允许程序在运行时，透过Reflection API取得任何一个已知的class的内部信息，（功能列表）如：

• 得到类型修饰符public、private等。
• 得到其父类superclass， 其本身的类class。
• 实现了哪些interface也可以得到。
• 获得所有的field和method，并且可以在运行时，改变field的值、调用method，但是不能获得method的定义和实现 —— 即实例化这个类，生成这个类的对象。

通过反射机制，Java可以加载一个在运行时才获得名称的class，获悉其完整的构造，并生成对象（而这个对象是JVM生成的，即new Instance。相当于通过逆推，从计算机的角度完成了，人学习并使用一个类的功能。而这种能力的术语被称为introspection内省。

实现Reflect相关的类：

在JDK中，主要由以下类来实现反射机制（获取这些类的对象），这些类（除了第一个）都位于java.lang.reflect包中：

• Class类：代表一个类（即Class这个类存放Java的类：Class类的一个实例就是我们平常所说的一个类），位于java.lang包中。
• Field类：代表类的成员变量 / 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，以及访问数组元素的静态方法等。

1、Class类（下面Class对象的概念和一般对象有点混乱）：

Class类是整个反射机制的基础：一个类的所有对象，都对应于这个类，即一个Class对象而已。而实际上所有的类，或者说所有的Class对象都是由JVM生成。所以通过Class类的某些方法（对于Class类或者Class对象来说就是静态方法，对于不是Class对象的、一般的对象就是普通方法），可以获得指定的Class对象，也就是一个类的整个结构。之后就可以通过这个Class对象来操纵相应的类的一般对象。

Class对象不能通过new的方式创建，如上所说，有两种方法可以获取：

1. 静态方法：Class clazz = Class.forName("java.lang.String");或者Class clazz = String.class;
2. 普通方法getClass()：String str = "";Class clazz = str.getClass(); —— 类是没有getClass方法的。

public class TesterMain {
 
    public static void main(String[] args) {
        String pagename = "";
        try {
            //下面三种方法都是获得同一个Class对象：String
            Class c3 = Class.forName("java.lang.String");
            Class c1 = pagename.getClass();
            Class c2 = String.class;
            if(c1.equals(c2) && c1.equals(c3) && c2.equals(c3)) {
                System.out.println("test1");
            }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
 
}

2、Field类：

一个类中的每个属性都对应于一个Field对象。

import java.lang.reflect.Field;
import Entity.Test;
 
public class TesterMain {
 
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //Test类：public String testPublic;private String testNonPublic;
            Class clazz = Test.class;
            // 一 ：
            Field publicField = clazz.getField("testPublic");//获取指定的public属性
            Field everyWhereField = clazz.getDeclaredField("testNonPublic");//获取指定的任何属性（不论限定符）
 
            System.out.println(publicField + "\n" + everyWhereField);
            System.out.println("\n");
            //out:public java.lang.String Entity.Test.test
            //private java.lang.String Entity.Test.testNonPublic
 
            // 二 ：
            Field[] publicFields = clazz.getFields();//获取Class对象中的所有public Field对象
            for (Field field : publicFields) {
                System.out.println(field);
            }
            Field[] allFields = clazz.getDeclaredFields();//获取所有的属性（不论限定符）
            for (Field field : allFields) {
                System.out.println(field);
            }
        } catch (SecurityException | NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
 
}

3、Method类（下面把Method对象对应的方法，简称为Method方法）：

先给出示例代码，然后解释：

String str = "hello";
try {
    Method method = str.getClass().getMethod("charAt", int.class);//不能用Integer，因为charAt方法接收的是int，而int和Integer的Class对象是不一样的
    char c = (char) method.invoke(str, 1);
    System.out.println(c);
} catch (NoSuchMethodException | SecurityException | IllegalAccessException | IllegalArgumentException | InvocationTargetException e) {
    e.printStackTrace();
}

通过Class对象，获得Method对象的方式：

• 按照方法名称 + 参数类型的Class对象列表，获得某个public Method对象（包括从父类或接口继承的方法）：Method getMethod（String methodName，Class<?> ... parameterTypes）。
• 获得所有的public方法（包括继承的方法）：Method [] getMethods（）。
• 若不论方法的限定符，对应的有：getDeclaredMethod（String methodName，Class<?> ... parameterType）和 getDeclaredMethods（）。

使用Method对象：

invoke方法，用于调用Method方法，函数原型为：Object invoke（Object obj，Object ... obj），参数一：原本调用Method方法的对象，参数二：Method方法的实参列表。 —— 因此，若Method方法是static的，则参数一为null。

4、Constructor类：

5、Array类：

最后，通过反射得到了Class对象，那么就可以用Class对象构造出对应的类的实例：

// 一 ：默认构造函数：String string1 = new String();
Class clazz = String.class;
String string1 = (String) clazz.newInstance();
// 二：指定的构造函数（不一定带参，自适应）：String string2 = new String("hello reflect");
Constructor constructor = clazz.getConstructor();
String string2 = (String) constructor.newInstance("hello reflect");
 
System.out.println(string1 + "\n" + string2);
//out:空字符串
//hello reflect