Java反射

反射

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反射机制是Java语言的一项特性。反射机制是构建框架技术的所在，是很多流行框架的实现基础。

Java反射概述

反射机制是Java语言特性之一，是Java被视为动态（或准动态）语言的一个关键特性。

什么是反射

在计算机领域，反射指一种能力，能够自描述和自控制，即在运行转台中，动态获取类信息及动态调用实例方法的能力。

Java反射有以下3个特性。

• 运行时创建实例。
• 运行期间调用方法。
• 运行时更改属性。

通过Java反射可以实现一下功能。

• 在运行时探知任意一个实力所属的类
• 在运行时构造任意一个类的实例。
• 在运行时探知任意一个类具有的方法和属性。
• 在运行时调用任意一个实例的方法。

获取类的信息

一个类或接口被加载后，从系统中都能获得一个代表该类的Class类型的实例，通过该实例就可以访问到Java虚拟机中的这个类或接口。

1.获取Class实例

Java程序中或得Class实例通常有如下3种方式，可根据实际情况灵活选择。

• 调用类或接口的getClass()方法。

  Class clz=obj.getCLass();//obj为某个类型的实例
  

• 调用类或接口的class属性。

  在某些类或接口没有实例或无法创建实例的情况下，可以通过class属性获取所对应的Class实例，这种方式需要在编译期就知道类或接口的名称。

  Class clz=Student.class;//Student为自定义的学生类
  

• 使用Class.forName()方法。

  若编译期间无法确认具体类型，需要程序在运行时根据情况灵活加载，可以使用Class类的forName()方法。该方法是静态方法，需要传入字符串参数，该字符串参数的值是某个类的完全限定类名，既包含报名的完整类名。

  Class clz=Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
  

2.从Class实例获取信息

在获得某个类型的对应的Class实例之后，就可以调用Class实例的方法来获得该类型的信息。Class类提供了大量实例方法来获取对应类型的详细信息。

获取对应类型的基本信息，相关方法如表1-1所示。

表1-1 获取对应类型基本信息的方法

方法	说明
String getName()	以字符串形式返回该类型的名称
String getSimpleName()	以字符串形式返回该类型的简称
Package getPackage()	获取该类型所在的包
Class getSuperclass()	返回该类型的超类的Class实例
Class[] getInterfaces()	返回该类型所在实现的全部接口的实例
int getModifiers()	返回该类型的所有修饰符，由public、protected、private、final、static、abstract、等对应的int常量组成，返回的整数应用使用Modifier工具类来解码，才可以判断修饰符的构成
Class[] getDeclaredClasses()	返回该类型中包含的全部内部类的Class实例
Class getDeclaringClass()	返回该类型所在的外部类的Class实例

获取对应类型所包含的构造方法，常用方法如表1-2所示。

表1-2 获取对应类型所含构造的方法

方法	说明
Constructor getConstructor(Class... params)	返回该类型指定参数列表的public构造方法。例如：Constructor co=clz.getConstructor(String.class,List.class);
Constructor[] getConstructors()	返回该类型的所有public构造方法
Constructor getDeclaredConstructor(Class... params)	返回该类型的制定参数列表的构造方法，访问级别不限
Constructor[] getDeclaredConstructors()	返回该类型的所有构造方法，访问级别不限

获取对应类型所包含的属性，常用方法如表1-3所示。

表 1-3 获取对应类型所含属性的方法

方法	说明
Field getField(String name)	返回该类型中指定名称的public属性，name参数用于指定属性名称，例如：clz.getFIeld("age");//clz为某Class对象，age为属性名
Field[] getFileds()	返回该类型中所有public属性
Field getDeclaredField(String name)	返回该类型中指定名称的属性，与属性的访问级别无关
Field[] getDeclaredFields()	返回该类型中的全部属性，与属性的访问级别无关

访问对应类型所包含的方法，常用方法如表1-4所示。

表 1-4 访问类包含方法的方法

方法	说明
Method getMethod(String name,Class... params)	返回该类型中指定的public方法，name参数用于指定方法名称，params参数指定列表。
Method[] getMethods()	返回该实例中所有public方法
Method getDeclaredMethod(String name,Class... params)	返回该实例指定的方法，与方法的访问级别无关
Method[] getDeclaredMethods()	返回该实例中的全部方法，与方法的访问级别无关

创建实例

通过反射来创建Java类型的实例有如下两种方式。

• 使用Class实例的newInstance()方法创建相关的实例。

  Object obj=clz.newInstance();//clz为Class实例
  

• 使用Constructor实例创建相关类型的实例。

  //下面那个相当于调用了带一个参数的构造函数
  Object obj=clz.getDeclaredConstructor().newInstance();//clz为Class实例
  Object obj=clz.getDeclaredConstructor(String.class).newInstance("属性值");
  

总结

• Java反射机制是指在运行状态中，动态获取类型信息及动态访问实例成员的能力。
• 使用反射可以在程序运行时创建类的实例及访问其属性和方法。
• 反射在Java框架技术中有着大量的应用。