Java反射详解

一、什么是反射？

“反射（Reflection）能够让运行于JVM中的程序检测和修改运行时的行为。反射用于在运行时检测和修改某个对象的结构及其行为。

二、Class反射机制

• 指的是可以于运行时加载，探知和使用编译期间完全未知的类
• 程序在运行状态中,，可以动态加载一个只有名称的类, 对于任意一个已经加载的类,都能够知道这个类的所有属性和方法; 对于任意一个对象,都能调用他的任意一个方法和属性
• 加载完类之后，产生一个Class类型的对象(一个类只有一个Class对象)，这个对象包含了完整的类的结构信息，而且这个Class对象就像一面镜子，透过这个镜子看到类的结构，所以被称之为：反射
• 每个类被加载进入内存之后，系统就会为该类生成一个对应的java.lang.Class对象，通过该Class对象就可以访问到JVM中的这个类

三、为什么需要反射？

• 在运行时检测对象的类型
• 动态构造某个类的对象
• 检测类的属性和方法
• 任意调用对象的方法
• 修改构造函数、方法、属性的可见性

四、反射的基本使用

1 Java反射主要API

在java.lang.reflect包中有三个重要的类：

• Field：描述类的域
• Method：描述类的方法
• Constructor：描述类的构造器

对于public域（包括超类成员）：

• getFields
• getMethods
• getConstructors

对于其它域（包括私有和受保护的成员，不包括超类成员）：

• gettDeclaredFields
• gettDeclaredMethods
• gettDeclaredConstructors

2 获取class对象的三种方式

• 对象的getClass()方法;
• 类的.class(最安全/性能最好)属性;
• 运用Class.forName(String className)动态加载类,className需要是类的全限定名(最常用).

例如对于如下的Person类：

package com.yano.reflect;

public class Person {

    public String name = "default name";
    public int[] array = new int[10];

    public Person() {
        System.out.println(name);
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            array[i] = i;
        }
    }

    private Person(String name) {
        this.name = name;
        System.out.println(name);
    }

    public void fun() {
        System.out.println("fun");
    }

    public void fun(String name) {
        System.out.println(name);
    }

}

获取Person对象的三种方式为：

// 加载类的3种方法
Class clazz = Class.forName("com.yano.reflect.Person");
Class clazz1 = new Person().getClass();
Class class2 = Person.class;

3 构造函数的获取

获取类的无参构造函数，并实例化类：

Class clazz = Class.forName("com.yano.reflect.Person");
Constructor c = clazz.getConstructor(null);
Person p = (Person) c.newInstance(null);

获取类的含参私有构造函数，并实例化类：

Class clazz = Class.forName("com.yano.reflect.Person");
Constructor c = clazz.getDeclaredConstructor(new Class[] { String.class });
// 由于构造函数是 private 的，所以需要屏蔽Java语言的访问检查
c.setAccessible(true);
Person p = (Person) c.newInstance(new Object[] { "I'm a reflect name!" });

4 类方法的调用

获取并调用类的无参方法：

Class clazz = Class.forName("com.yano.reflect.Person");
Constructor c = clazz.getConstructor(null);
Person p = (Person) c.newInstance(null);
Method method = clazz.getMethod("fun", null);
method.invoke(p, null);

获取并调用类的含参方法：

Class clazz = Class.forName("com.yano.reflect.Person");
Constructor c = clazz.getConstructor(null);
Person p = (Person) c.newInstance(null);
Method method = clazz.getMethod("fun", new Class[] {String.class});
method.invoke(p, new Object[] { "I'm a reflect method!" });

5 类字段的访问

获取类字段：

Class clazz = Class.forName("com.yano.reflect.Person");
Constructor c = clazz.getDeclaredConstructor(new Class[] { String.class });
// 由于构造函数是 private 的，所以需要获取控制权限
c.setAccessible(true);
Person p = (Person) c.newInstance(new Object[] { "I'm a reflect name!" });
Field f = clazz.getField("name");
Object value = f.get(p);
Class type = f.getType();
System.out.println(type);
if (type.equals(String.class)) {
    System.out.println((String) value);
}

参考文章

Java 反射详解
Java反射教程
粗浅看 java反射机制
Java 反射