Java 反射

一 什么是反射

反射，一种计算机处理方式。是程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力。java反射使得我们可以在程序运行时动态加载一个类，动态获取类的基本信息和定义的方法,构造函数,域等。除了检阅类信息外，还可以动态创建类的实例，执行类实例的方法，获取类实例的域值。反射使java这种静态语言有了动态的特性。

二 Java反射API

反射API用来生成JVM中的类、接口或则对象的信息。

• Class类：反射的核心类，可以获取类的属性，方法等信息。
• Field类：Java.lang.reflect包中的类，表示类的成员变量，可以用来获取和设置类之中的属性值。
• Method类： Java.lang.reflect包中的类，表示类的方法，它可以用来获取类中的方法信息或者执行方法。
• Constructor类： Java.lang.reflect包中的类，表示类的构造方法。

三 反射的基本运用

在介绍反射如何使用之前先创建一个Person，代码如下：

public class Person {
    private int age;
    private String name;

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

3.1 获取类的Class对象

(1)使用Class类的forName静态方法:(最常用)

Class<?>  c = Class.forName("类的全路径"); 

(2)直接获取某一个对象的class:

Class<?>  c = Person.class;
Class<?>  c1 = int.class;

(3)调用某个对象的getClass()方法:

Person person = new Person();
Class<?>  c = person.getClass();

3.2 创建类的实例

通过反射来生成对象主要有两种方式:
(1) 使用Class对象的newInstance()方法来创建Class对象对应类的实例。

Class<?> c = Person.class;
Object object = c.newInstance();

注：调用类的Class对象的newInstance方法，该方法会调用对象的默认构造器，如果没有默认构造器，会调用失败。

(2) 先通过Class对象获取指定的Constructor对象，再调用Constructor对象的newInstance()方法来创建实例。这种方法可以用指定的构造器构造类的实例。

//获取String所对应的Class对象
Class<?> c = Person.class;
//获取String类带一个String参数的构造器
Constructor constructor = c.getConstructor(Person.class);
//调用默认Constructor对象的newInstance方法
Object obj = constructor.newInstance();
//调用带参数Constructor对象的newInstance方法
Object obj1 = constructor.newInstance("23333");

3.3 获取类的Constructor

通过反射机制得到某个类的构造器，然后可调用该构造器创建该类的一个实例，如3.2节中的第(2)种创建类的实例方式。
Class<T>类提供了几个方法获取类的构造器：

方法	含义
getConstructors()	获取所有的public的构造函数
getConstructor(Class<?>... parameterTypes)	获取指定参数的某个public的构造函数
getDeclaredConstructors()	获取所有的自己声明的构造函数
getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)	Class 对象所表示的类或接口的指定构造方法，获取指定参数的某个自己声明的构造函数

例：

Class<?>  c = Class.forName("类的全路径"); 
// 使用getConstructors获取构造器    
Constructor<?>[] constructors = c.getConstructors();  
for (Constructor<?> m : constructors)  {  
    System.out.println(m);  
}  
               
// 使用getDeclaredConstructors获取构造器     
constructors = c.getDeclaredConstructors();  
for (Constructor<?> m : constructors)  {  
    System.out.println(m);  
} 

3.4 获取类的Method

获取某个Class对象的方法集合，主要有以下几个方法：

方法	含义
getMethods()	某个类的所有公用（public）方法，包括其继承类的公用方法
getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)	返回某个类的所有公用方法中的一个特定的方法，其中第一个参数为方法名称，后面的参数为方法的参数对应Class的对象
getDeclaredMethods()	返回类或接口声明的所有方法，包括公共、保护、默认（包）访问和私有方法，但不包括继承的方法
getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)	返回类或接口声明的所有方法中的一个特定的方法，其中第一个参数为方法名称，后面的参数为方法的参数对应Class的对象

        Class<?> c = Person.class;
        Object object = c.newInstance();
        Method[] methods = c.getMethods();
        Method[] declaredMethods = c.getDeclaredMethods();
        //获取Person类getAge方法
        Method method1 = c.getMethod("getAge");
        //获取Person类setAge方法
        Method method2 = c. getDeclaredMethod("setAge",int.class);
        //getMethods()方法获取的所有方法
        System.out.println("getMethods获取的方法：");
        for (Method m : methods)
            System.out.println(m);
        //getDeclaredMethods()方法获取的所有方法
        System.out.println("getDeclaredMethods获取的方法：");
        for (Method m : declaredMethods)
            System.out.println(m);

3.5 获取类的Fields

获取某个Class对象的Fields集合，主要有以下几个方法：

方法	含义
getFileds()	获取所有公有的成员变量
getFiled(String name)	返回所有公有的成员变量某个指定成员变量，其中参数为属性名称
getDeclaredFields()	获取所有已声明的成员变量。但不能获取继承其父类的成员变量
getDeclaredField(String name)	返回类或接口声明所有已声明的成员变量中某个指定的Field，其中参数为属性名称

Class<?> c = Person.class;           
// 使用getFields获取属性  
Field[] fields = c.getFields();  
for (Field f : fields)  {  
    System.out.println(f);  
}        
// 使用getDeclaredFields获取属性  
fields = c.getDeclaredFields();  
for (Field f : fields)  {  
    System.out.println(f);  
} 

3.6 调用方法

当根据3.4小节从类中获取了一个方法后，我们就可以用invoke()方法来调用这个方法。invoke方法的原型为:

public Object invoke(Object obj, Object... args)
        throws IllegalAccessException, IllegalArgumentException,
           InvocationTargetException

例：

        Class<?> c = Person.class;
        //创建Person的实例
        Object obj = c.newInstance();
        //获取Person类的setAge方法
        Method method = klass.getMethod("setAge",int.class);
        //调用method对应的方法 => setAge(18)
        Object result = method.invoke(obj,18);
        System.out.println(result);

3.7 设置/获取类的属性值

3.5小节介绍了如何从类中获取了属性，本节介绍我们通过以下方式设置或修改属性值：

Class<?> c = Person.class;  
Object obj = c.newInstance();  
Field age = c.getField("age");  
//设置是否允许访问，如果该变量是private的，所以要手动设置允许访问，如果是public的就不需要这行了。
//age.setAccessible(true);
age.setAge(20)
int value = age.getInt(obj);  
System.out.println(value);