10分钟带你理解Java中的反射

一、简介

java 反射是可以让我们在运行时获取类的方法、属性、父类、接口等类的内部信息的机制。也就是说，反射本质上是一个“反着来”的过程。我们通过new创建一个类的实例时，实际上是由java虚拟机根据这个类的class对象在运行时构建出来的，而反射是通过一个类的class对象来获取它的定义信息，从而我们可以访问到它的属性、方法，知道这个类的父类、实现了哪些接口等信息。

二、class类

我们知道使用javac能够将.java文件编译为.class文件，这个.class文件包含了我们对类的原始定义信息（父类、接口、构造器、属性、方法等）。.class文件在运行时会被classloader加载到java虚拟机（jvm）中，当一个.class文件被加载后，jvm会为之生成一个class对象，我们在程序中通过new实例化的对象实际上是在运行时根据相应的class对象构造出来的。确切的说，这个class对象实际上是java.lang.class<t>泛型类的一个实例，比如class<myclass>对象即为一个封装了myclass类的定义信息的class<t>实例。由于java.lang.class<t>类不存在公有构造器，因此我们不能直接实例化这个类，我们可以通过以下方法获取一个class对象。

在下面的讲解中，我们将以people类和student类为例：

public class people {
  private string name;
  private int age;
  public people(string name, int age) {
   this.name = name;
    this.age = age;
  }
  public int getage() {
   return age;
  } 
  public string getname() {
   return name;
  } 
  public void setage(int age) {
   this.age = age;
  } 
  public void setname(string name) {
   this.name = name;
  }
  public void speak() {
  system.out.println(getname() + " " + getage());
  }
}

public class student extends people {
 private int grade;
 public student(string name, int age) { 
 super(name, age); 
 }
 public student(string name, int age, int grade) {
 super(name, age);   
 this.grade = grade; 
 }  
 public int getgrade() { 
 return grade; 
 }  
 public void setgrade(int grade) { 
 this.grade = grade; 
 } 
 private void learn(string course) { 
 system.out.println(name + " learn " + course); 
 }
}

通过类名获取class对象

若在编译期知道一个类的名字，我们可以这样获取它的class对象：

class<people> peopleclass = people.class;

还有一种根据类的完整路径名获取class对象的方法如下所示：

//假设people类在com.test包中
class<people> peopleclass = class.forname("com.test.people");

注意，class.forname()方法的参数必须是一个类的全路径名。实际上，只要我们“import com.test.people"，就可以直接通过”people.class"获取他的class对象，而不用写出全路径这么麻烦。 （若在调用 class.forname()方法时，没有在classpath找到对应的类，会抛出 classnotfoundexception。）

通过对象本身获取其class对象

people people = new people("bill"， 18);
class<people> peopleclass = people.getclass();

通过反射获取类的构造器

一旦我们获得了people的class 对象，我们便可以通过这个class 对象获取到people类的原始定义信息。 首先，我们来获取people类的构造器对象，有了这个构造器对象，我们便能够构造出一个people对象出来。比如，我们可以在student.java中添加以下代码：

public static void main(string[] args) { 
 class<people> pclass = people.class; 
 try { 
 constructor<people> constructor = pclass.getconstructor(string.class, int.class);  
 people people = constructor.newinstance("bill", 18);     
 obj.speak(); 
 } catch (exception e) { 
 } 
}

在上面，我们调用getconstructor方法来获取一个people类的构造器对象，由于我们想要获取的构造器的形参类型为string和int，所以我们传入string.class和int.class。有了构造器对象，我们便可以调用newinstance方法来创建一个people对象。

注意，当通过反射获取到类的 constructor、method、field对象后，在调用这些对象的方法之前，先将此对象的 accessible 标志设置为 true，以取消 java 语言访问检查，可以提升反射速度。如以下代码所示：

constructor<people> constructor = peopleclass.getconstructor(string.class， 
 int.class);
// 设置 constructor 的 accessible属性为ture以取消java的访问检查
constructor.setaccessible(true);

通过反射获取类中声明的方法

获取当前类中声明的方法（不包括从父类继承来的）

要获取当前类中声明的所有方法可以通过 class 中的 getdeclaredmethods 函数，它会获取到当前类中声明的所有方法（包括private、public、static等各种方法），它会返回一个method对象数组，其中的每个method对象即表示了一个类中声明的方法。要想获得指定的方法，可以调用getdeclaredmethod(string name, class...<t> parametertypes) 。

如以下代码所示 :

private static void showdeclaredmethods() { 
 student student = new student("bill", 18); 
 //获取student类声明的所有方法 
 method[] methods = student.getclass().getdeclaredmethods();  
 try {  
  //获取learnmethod对象（封装了learn方法） 
  method learnmethod = student.getclass().getdeclaredmethod("learn", 
   string.class);    
  //获取learn方法的参数列表并打印出来 
  class<?>[] paramclasses = learnmethod.getparametertypes() ;  
  for (class<?> class : paramclasses) {  
  system.out.println("learn方法的参数: " + class.getname()); 
  }    
  //判断learn方法是否为private 
  system.out.println(learnmethod.getname() + " is private " 
   + modifier.isprivate(learnmethod.getmodifiers())); 
  //调用learn方法 
  learnmethod.invoke(student, "java reflection"); 
 } catch (exception e) { 
 }
}

获取当前类和父类中声明的公有方法

要获取当前类以及父类中声明的所有 public 方法可以调用getmethods 函数，而要获取某个指定的public方法，可以调用getmethod方法。请看以下代码：

private static void showmethods() { 
 student student = new student("mr.simple"); 
 // 获取所有public方法(包括student本身的和从父类继承来的） 
 method[] methods = student.getclass().getmethods(); 
 try { 
 //注意，通过 getmethod只能获取public方法，若尝试获取private方法则会抛出异常 
 method learnmethod = student.getclass().getmethod("learn", string.class);
 } catch (exception e) { 
 }
}

通过反射获取类中定义的属性

获取属性与获取方法是类似的，只不过把对getmethods() / getdeclaredmethods()方法的调用换成了对getfields() / getdeclaredfields()方法的调用。

获取当前类中定义的属性（不包括从父类继承来的属性）

要获取当前类中定义的所有属性（包括private、public、static等各种属性）可以调用 class对象的getdeclaredfields函数；要想获得指定的属性，可以调用getdeclaredfield。

如以下代码所示:

private static void showdeclaredfields() { 
 student student = new student("bill", 18); 
 // 获取当前类中定义的所有属性 
 field[] fields = student.getclass().getdeclaredfields(); 
 try { 
 // 获取指定的属性 
 field gradefield = student.getclass().getdeclaredfield("grade"); 
 // 获取属性值 
 system.out.println("the grade is : " + gradefield.getint(student)); 
 // 设置属性值 
 gradefield.set(student, 10); 
 } catch (exception e) { 
 } 
}

获取当前类和父类中定义的public属性

要获取当前类和父类中定义的所有public 属性可以调用class对象的getfields 函数，而要获取某个指定的public属性，可以调用getfield方法，如以下代码所示：

private static void showfields() { 
 student student = new student("bill"， 18);   
 // 获取当前类和父类的所有public属性 
 field[] publicfields = student.getclass().getfields();  
}

通过反射获取类的父类及类所实现的接口

获取父类

调用class对象的getsuperclass方法即可，如以下代码所示：

student student = new student("bill", 18);
class<?> superclass = student.getclass().getsuperclass();

获取所实现的接口

要知道一个类实现了哪些接口，只需调用class对象的getinterfaces方法，如以下代码所示：

private static void showinterfaces() { 
 student student = new student("bill", 19); 
 class<?>[] interfaces = student.getclass().getinterfaces();
}

总结

以上就是这篇文章的全部内容，希望对大家的学习和工作能有所帮助。