Java反射的常见用法

反射的常见用法有三类，第一类是“查看”，比如输入某个类的属性方法等信息，第二类是“装载“，比如装载指定的类到内存里，第三类是“调用”，比如通过传入参数，调用指定的方法。

1 查看属性的修饰符、类型和名字

通过反射机制，我们能从.class文件里看到指定类的属性，比如属性的修饰符，属性和类型和属性的变量名。通过下面的ReflectionReadVar.java，我们看演示下具体的做法。

1	import java.lang.reflect.Field;
2	import java.lang.reflect.Modifier;
3	class MyValClass{
4		private int val1;
5		public String val2;
6		final protected String val3 = "Java";

我们在第3行定义了一个MyValCalss的类，并在第4到第6行里，定义了三个属性变量。

8	public class ReflectionReadVar {
9		public static void main(String[] args) {
10			Class<MyValClass> clazz = MyValClass.class;
11			//获取这个类的所有属性
12	        Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
13		    for(Field field : fields) {
14		    	   //输出修饰符	    	   System.out.print(Modifier.toString(field.getModifiers()) + "\t");
15		    	   //输出属性的类型
16		       System.out.print(field.getGenericType().toString() + "\t");
17		    	   //输出属性的名字
18		    	   System.out.println(field.getName());
19		      }
20		}
21	}

在main函数的第10行里，通过MyValClass.class，得到了Class<MyValClass>类型的变量clazz，在这个变量中，存储了MyValClass这个类的一些信息。

在第12行里，通过了clazz.getDeclaredFields()方法得到了MyValClass类里的所有属性的信息，并把这些属性的信息存入到Field数组类型的fields变量里。

通过了第13行的for循环依次输出了这些属性信息。具体来讲，通过第14行的代码输出了该属性的修饰符，通过第16行的代码输出了该属性的类型，通过第18行的代码输出了该属性的变量名。这段代码的输出如下，从中我们能看到各属性的信息。

1      private    int val1

2      public class java.lang.String   val2

3      protected final   class java.lang.String   val3

2 查看方法的返回类型，参数和名字

通过ReflectionReadFunc.java，我们能通过反射机制看到指定类的方法。

1	import java.lang.reflect.Constructor;
2	import java.lang.reflect.Method;
3	class MyFuncClass{
4		public MyFuncClass(){}
5		public MyFuncClass(int i){}
6		private void f1(){}
7		protected int f2(int i){return 0;}
8		public String f2(String s) {return "Java";}

在第3行定义的MyFuncClass这个类里，我们定义了2个构造函数和3个方法。　

10	public class ReflectionReadFunc {
11		public static void main(String[] args) {
12			Class<MyFuncClass> clazz = MyFuncClass.class;
13	        Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
14	        for (Method method : methods)
15	        { System.out.println(method); }
16	        //得到所有的构造函数
17	        Constructor[] c1 = clazz.getDeclaredConstructors();
18	        //输出所有的构造函数
19	        for(Constructor ct : c1)
20	        { System.out.println(ct);  }
21		}
22	}

在main函数的第12行，我们同样是通过了类名.class的方式（也就是MyFuncClass.class的方式）得到了Class<MyFuncClass>类型的clazz对象。

在第13行里，是通过了getDeclaredMethods方法得到了MyFuncClass类的所有方法，并在第14行的for循环里输出了各方法。在第17行里，是通过了getDeclaredConstructors方法得到了所有的构造函数，并通过第19行的循环输出。

本代码的输出结果如下所示，其中第1到第3行输出的是类的方法，第4和第5行输出的是类的构造函数。

1	private void MyFuncClass.f1()
2	protected int MyFuncClass.f2(int)
3	public java.lang.String MyFuncClass.f2(java.lang.String)
4	public MyFuncClass()
5	public MyFuncClass(int)

不过在实际的项目里，我们一般不会仅仅“查看”类的属性和方法，在更多的情况里，我们是通过反射装载和调用类里的方法。

3 通过forName和newInstance方法加载类

在前文JDBC操作数据库的代码里，我们看到在创建数据库连接对象（Connection）之前，需要通过Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");的代码来装载数据库（这里是MySQL）的驱动。

可以说，Class类的forName方法最常见的用法就是装载数据库的驱动，以至于不少人会错误地认为这个方法的作用是“装载类”。

其实forName方法的作用仅仅是返回一个Class类型的对象，它一般会和newInstance方法配套使用，而newInstance方法的作用才是加载类。

通过下面的ForClassDemo.java这段代码，我们来看下综合使用forName和newInstance这两个方法加载对象的方式。

1	class MyClass{
2		public void print()
3		{	System.out.println("Java");	}
4	}
5	public class ForClassDemo {
6		public static void main(String[] args)	{
7	        //通过new创建类和使用类的方式
8			MyClass myClassObj = new MyClass();
9			myClassObj.print();//输出是Java
10			//通过forName和newInstance加载类的方式
11			try {
12				Class<?> clazz = Class.forName("MyClass");
13				MyClass myClass = (MyClass)clazz.newInstance();
14				myClass.print();//输出是Java
15			} catch (ClassNotFoundException e) {
16				e.printStackTrace();
17			} catch (InstantiationException e) {
18				e.printStackTrace();
19			} catch (IllegalAccessException e) {
20				e.printStackTrace();
21			}
22		}
23	}

在第1行定义的MyClass这个类里，我们在其中的第2行定义了一个print方法。

Main函数的第8和第9行里，我们演示了通过常规new的方式创建和使用类的方式，通过第9行，我们能输出“Java”这个字符串。

在第12行，我们通过Class.forName("MyClass")方法返回了一个Class类型的对象，请注意，forName方法的作用不是“加载MyClass类”，而是返回一个包含MyClass信息的Class类型的对象。这里我们是通过第13行的newInstance方法，加载了一个MyClass类型的对象，并在第14行调用了其中的print方法。

既然forName方法的作用仅仅是“返回Class类型的对象”，那么在JDBC部分的代码里，为什么我们能通过Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");代码来装载MySQL的驱动呢？在MySQL的com.mysql.jdbc.Driver驱动类中有如下的一段静态初始化代码。

1	static {
2	try {
3	   java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver());
4	} catch (SQLException e) {
5	throw new RuntimeException(“Can’t register driver!”);
6	}
7	}

也就是说，当我们调用Class.forName方法后，会通过执行这段代码会新建一个Driver的对象，并调用第3行的DriverManager.registerDriver把刚创建的Driver对象注册到DriverManager里。

在上述的代码里，我们看到了除了new之外，我们还能通过newInstance来创建对象。

其实这里说“创建”并不准确，虽然说通过new和newInstance我们都能得到一个可用的对象，但newInstance的作用其实是通过Java虚拟机的类加载机制把指定的类加载到内存里。

我们在工厂模式中，经常会通过newInstance方法来加载类，但这个方法只能是通过调用类的无参构造函数来加载类，如果我们在创建对象时需要传入参数，那么就得使用new来调用对应的带参的构造函数了。

4 通过反射机制调用类的方法

如果我们通过反射机制来调用类的方式，那么就得解决三个问题，第一，通过什么方式来调？第二，如何传入参数，第三，如何得到返回结果？

通过下面的CallFuncDemo.java代码，我们将通过反射来调用类里的方法，在其中我们能看下上述三个问题的解决方法。

1	import java.lang.reflect.Constructor;
2	import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
3	import java.lang.reflect.Method;
4	class Person {
5		private String name;
6		public Person(String name)
7	    {this.name = name;}
8		public void saySkill(String skill) {
9		  System.out.println("Name is:"+name+",skill is:" + skill);
10		}
11		public int addSalary(int current)
12	    {	return current + 100;}
13	}

在第4行里，我们定义了一个Person类，在其中的第6行里，我们定义了一个带参的构造函数，在第8行里，我们定义了一个带参但无返回值得saySkill方法，在第11行里，我们定义了一个带参而且返回int类型的addSalary方法。

14	public class CallFuncDemo {
15		public static void main(String[] args) {
16			Class c1azz = null;
17			Constructor c = null;
18			try {
19				c1azz = Class.forName("Person");
20				c = c1azz.getDeclaredConstructor(String.class);
21				Person p = (Person)c.newInstance("Peter");
22				//output: Name is:Peter, skill is:java
23				p.saySkill("Java");
24				// 调用方法，必须传递对象实例，同时传递参数值
25				Method method1 = c1azz.getMethod("saySkill", String.class);
26				//因为没返回值，所以能直接调
27				//输出结果是Name is:Peter, skill is:C#
28	            method1.invoke(p, "C#");
29	            Method method2 = c1azz.getMethod("addSalary", int.class);
30	            Object invoke = method2.invoke(p, 100);
31	            //输出200
32				System.out.println(invoke);
33			} catch (ClassNotFoundException e) {
34				e.printStackTrace();
35			} catch (NoSuchMethodException e1) {
36				e1.printStackTrace();
37			} catch (InstantiationException e) {
38				e.printStackTrace();
39			} catch (IllegalAccessException e) {
40				e.printStackTrace();
41			} catch (InvocationTargetException e) {
42				e.printStackTrace();
43			}
44		}
45	}

在第19行里，我们通过Class.forName得到了一个Class类型的对象，其中包含了Person类的信息。在第20行里，通过传入String.class参数，得到了Person类的带参的构造函数，并通过了第21行的newInstance方法，通过这个带参的构造函数创建了一个Person类型的对象。随后在第23行里调用了saySkill方法。这里我们演示通过反射调用类的构造函数来创建对象的方式。

在第25行里，我们通过了getMethod方法，得到了带参的saySkill方法的Method类型的对象，随后通过第28行的invoke方法调用了这个saySkill方法，这里第一个参数是由哪个对象来调用，通过第二个参数，我们传入了saySkill方法的String类型的参数。

用同样的方式，我们在第29和30行通过反射调用了Person类的addSalary方法，由于这个方法有返回值，所以我们在30行用了一个Object类型的invoke对象来接收返回值，通过第32行的打印语句，我们能看到200这个执行结果。