Java中反射与常用方法

java通常是先有类再有对象，有对象我就可以调用方法或者属性。

反射其实是通过Class对象来调用类里面的方法。通过反射可以调用私有方法和私有属性。大部分框架都是运用反射原理。

 

如何获得Class对象：

1. 通过一个对象获得完整的包名和类名

1. package Reflect;
   /**
    * 通过一个对象获得完整的包名和类名
    * */
   class Demo{
       //other codes...
   }
    
   class hello{
       public static void main(String[] args) {
           Demo demo=new Demo();
           System.out.println(demo.getClass().getName());
       }
   }

【运行结果】：Reflect.Demo

2. 通过类名实例化Class类对象（两种方式）

1. package Reflect;
   class Demo{
       //other codes...
   }
   class hello{
       public static void main(String[] args) {
           Class<?> demo1=null;
           Class<?> demo2=null;
           Class<?> demo3=null;
           try{
               //一般尽量采用这种形式
               demo1=Class.forName("Reflect.Demo");
           }catch(Exception e){
               e.printStackTrace();
           }
           demo2=new Demo().getClass();
           demo3=Demo.class;
    
           System.out.println("类名称   "+demo1.getName());
           System.out.println("类名称   "+demo2.getName());
           System.out.println("类名称   "+demo3.getName());
    
       }
   }

【运行结果】：

类名称   Reflect.Demo

类名称   Reflect.Demo

类名称   Reflect.Demo

 

Class与Object区分：

Class是类的类类型。类类型就是指类的Class类型。

在java中类,接口,数组 ,都可以抽象称为一个Class的对象。该Class对象代表运行时的组件。并且采用了泛型的技术来表述所代表的类型。

Object是所有类的父类。

 

Class获取类信息的常用方法

1. package reflect;
   import java.lang.reflect.Constructor;
   import java.lang.reflect.Field;
   import java.lang.reflect.Method;
   import java.lang.reflect.Modifier;
   import org.omg.CORBA.PUBLIC_MEMBER;
   /**
    * 五个函数：（public static void）
    * ClassUtil.printClassMessage(Object obj);
    * ClassUtil.printFieldMessage(Object obj);
    * ClassUtil.printConstructorMessage(Object obj);
    * ClassUtil.printInterfacesMessage(Object obj);
    * ClassUtil.printSuperclassMessage(Object obj);
    *
    * @author sargeles
    */
   public class ClassUtil {
       /**
        * 打印类的信息，包括五个函数。
        *
        * @param obj
        *
        */
       public static void printClassMessage(Object obj) {
           // 要获取类的信息，首先要获取类的类类型
           Class c = obj.getClass();// 传递的是哪个子类的对象,c就是该子类的类类型
           // 获取类的名称
           System.out.println("类的名称是：" + c.getName());
           System.out.println("类的成员方法有：");
           /*
            * Method类，方法对象 一个成员方法就是一个Method对象
            * getMethods()方法获取的是所有的public的方法，包括从父类继承而来的
            * getDeclareMethods()获取的是所有该类自己声明的方法，不问访问权限
            */
           Method[] ms = c.getMethods();
           for (Method m : ms) {
               // public int getModifiers()方法是公有的，可以获取修饰符信息，将其包装成一个int。
               int mo = m.getModifiers();
               // Modifier封装了解读带有修饰符信息的int的方法。这些方法都是静态的。可以直接用。
               System.out.print(Modifier.toString(mo) + " ");
               // 得到方法返回值类型的类类型
               Class returnType = m.getReturnType();
               System.out.print(returnType.getName() + " ");
               // 得到方法的名称
               System.out.print(m.getName() + "(");
               // 获取参数类型--->得到的是参数列表的类型的类类型
               Class[] paramTypes = m.getParameterTypes();
               for (int i = 0; i < paramTypes.length; i++) {
                   if (i > 0)
                       System.out.print(",");
                   System.out.print(paramTypes[i].getName());
               }
               System.out.println(")");
           }
       }
       /**
        * 获取成员变量的信息（自己声明的）
        *
        * @param obj
        */
       public static void printFieldMessage(Object obj) {
           // 要获取类的信息，首先要获取类的类类型
           Class c = obj.getClass();// 传递的是哪个子类的对象,c就是该子类的类类型
           System.out.println("类的名称是：" + c.getName());
           System.out.println("类的成员变量有：");
           /*
            * 成员变量也是对象 java.lang.reflect.Field Field类封装了关于成员变量的操作
            * getFields()方法获取的是所有public的成员变量的信息
            * getDeclaredFields()获取的是该类自己声明的成员变量的信息
            */
           Field[] fs = c.getDeclaredFields();
           for (Field field : fs) {
               // 获得成员变量的类型的类类型
               Class fieldType = field.getType();
               String typeName = fieldType.getName();
               // 得到成员变量的名字
               String fieldName = field.getName();
               System.out.println(typeName + " " + fieldName);
           }
       }
       /**
        * 获取类的构造函数信息
        *
        * @param obj
        */
       public static void printConstructorMessage(Object obj) {
           Class c = obj.getClass();
           System.out.println("类的名称是：" + c.getName());
           System.out.println("类的构造函数有：");
           /*
            * 构造函数也是对象 java.lang.Constructor中封装了构造函数的信息
            * getConstructors获取所有的public的构造函数 getDeclaredConstructors得到所有的构造函数
            */
           Constructor[] cs = c.getDeclaredConstructors();
           for (Constructor constructor : cs) {
               // java.lang.Class.getModifiers()方法是公有本地的，可以获取修饰符信息，将其包装成一个int。
               int mo = constructor.getModifiers();
               // Modifier封装了解读带有修饰符信息的int的方法。这些方法都是静态的。可以直接用。
               System.out.print(Modifier.toString(mo) + " ");
               System.out.print(constructor.getName() + "(");
               // 获取构造函数的参数列表--->得到的是参数列表的类类型
               Class[] paramTypes = constructor.getParameterTypes();
               for (int i = 0; i < paramTypes.length; i++) {
                   if (i > 0)
                       System.out.print(",");
                   System.out.print(paramTypes[i].getName());
               }
               System.out.println(")");
           }
       }
       /**
        * 类的接口信息
        *
        * @param obj
        */
       public static void printInterfacesMessage(Object obj) {
           Class c = obj.getClass();
           System.out.println("类的名称是：" + c.getName());
           System.out.println("类实现的接口有：");
           /*
            * 接口类也是对象，因为接口也是类类型的一种，所以是Class的泛型。
            */
           Class[] intes = c.getInterfaces();
           for (Class classes : intes) {
               // 获取每个接口的名字，然后输出。
               System.out.println(classes.getName());
           }
       }
       /**
        * 类的父类信息
        *
        * @param obj
        */
       public static void printSuperclassMessage(Object obj) {
           Class c = obj.getClass();
           System.out.println("类的名称是：" + c.getName());
           System.out.print("类的父类是：");
           /*
            * 父类只可能有一个，所以不用遍历，单根继承。
            */
           Class superclass = c.getSuperclass();
           System.out.println(superclass.getName());
       }
   }

关于invoke的基本用法，通过这个方法，可以看下面的例子：

1. public class InvokeDemo {
    
       private String st="invoke";
       int[] i={1,5,6,9,8,2};
    
       public void add1(int a, int b) {
           System.out.println(a + b);
       }
       public static void add2(int a, int b) {
           System.out.println(a + b);
       }
   }
   public class InvokeTest {
       public static void main(String[] args) {
           try {
               //获取测试样例的类类型和测试实例
               Class<?> c = Class.forName("reflect.InvokeDemo");
               Object obj = c.newInstance();
               //反射调用
               Method m = c.getMethod("add1",int.class,int.class);
               int[] i={1,2};
               m.invoke(obj,i[1],i[0]);
               //没有必要通过反射调用的static方法
               InvokeDemo.add2(1, 3);
               //反射修改属性
               Field field = c.getDeclaredField("st")
               //使得这个属性可以被修改，无论它是否是私有，甚至final。
               field.setAccessible(true);
               field.set(obj, "男");
               System.out.println(field.get(obj));
           } catch (Exception e) {
               e.printStackTrace();
           }
    
       }
   }

 

输出

1. 3
2. 4
3. 男

 

如果没有在获取Field之前调用setAccessible(true)方法，会抛出异常：

1. java.lang.IllegalAccessException:
   Class com.test.accessible.Main
   can not access
   a member of class com.test.accessible.AccessibleTest
   with modifiers "private"

利用反射还可以做到更多的事情：

1. public class InvokeTest2 {
       public static void main(String[] args) {
         String    str = "I'm not changed!";
         change(str);
         System.out.println(str);
       }
    
       static void change(String str){
           try {
               Class<?> clazz = str.getClass();
               Field field = clazz.getDeclaredField("value");
               field.setAccessible(true);
               Object obj = field.get(str);
               char[] charValue = (char [] )obj;
               charValue = new char [str.length()];
               String st = "I'm changed!";
               charValue = st.toCharArray();
                field.set(str, charValue);
           } catch (Exception e) {
               e.printStackTrace();
           }
       }
   }

这段代码违背了“java中只有副本传递”和“String类的值不可变”两个原则，可见反射真的是个很神奇也很好用的东西，但相对的，也会使代码安全性降低。