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400-636-0069
白羽
2018-07-09
来源 ：网络
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摘要：本文将带你了解Java语言之反射机制，希望本文对大家学JAVA有所帮助。
Java反射机制（带应用）
1、Java的反射机制：
Java反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
Java反射机制：“程序运行时，允许改变程序结构或变量类型，这种语言称为动态语言”。从这个观点看，Perl，Python，Ruby是动态语言，C++，Java，C#不是动态语言。
但是Java有着一个非常突出的动态相关机制：Reflection，用在Java身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes。换句话说，Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class，获悉其完整构造（但不包括methods定义），并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。
************************************************************************************************************************
以上是百度百科中对Java反射机制的解释。
2、Java反射机制的功能：
（1）在运行时判断任意一个对象所属的类；
（2）在运行时构造任意一个类的对象；
（3）在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法；
（4）在运行时调用任意一个对象的方法；生成动态代理。
3、与反射相关的类有：
Class：表示类、Field：表示成员变量、 Method：表示方法、Constructor：表示构造器。
4、获取Class类的三种基本方式：
（1）通过 类名称.class，对基本类型也支持；
Class c = int.class；
Class c = int[ ].class；
Class c = String.class
（2）通过 对象.getClass( )方法
Class c = obj.getClass( );
（3） Class.forName( ) 通过类名称加载类，这种方法只要有类名称就可以得到Class；
Class c = Class.forName(“cn.ywq.Demo”);
示例：通过反射来创建一个对象，利用.newInstance( )方法来实现。
[java] view plain copy
1. public class Demo1 {
2. @Test
3. public void fun1() throws Exception {
4. String className = "cn.ywq.User";
5. Class clazz = Class.forName(className);
6. User user = (User)clazz.newInstance();
7. System.out.println(user);
8. }
9. }
10.
11. class User {
12. private String username;
13. private String password;
14.
15. public String getUsername() {
16. return username;
17. }
18.
19. public void setUsername(String username) {
20. this.username = username;
21. }
22.
23. public String getPassword() {
24. return password;
25. }
26.
27. public void setPassword(String password) {
28. this.password = password;
29. }
30.
31. @Override
32. public String toString() {
33. return "User [username=" + username + ", password=" + password + "]";
34. }
35. }
5、Field类的使用
Field表示类的成员变量，可以是实例变量，也可以是静态变量。
（1）获取Field对象，
获取Field对象需要使用Class对象，下面是Class类的API：
Field getField(String name)：通过名字获取公有成员变量的反射对象，包含父类中声明的公有成员变量；
Field[ ] getFields()：获取所有公有成员变量反射对象，包含父类中声明的公有成员变量；
Field getDeclaredField(String name)：通过名字获取本类中某个成员变量，包含本类的private成员变量，但父类中声明的任何成员变量都不包含；
Field[ ] getDeclaredFields()：获取本类中声明的所有成员变量，包含private成员变量，但不包含父类中声明的任何成员变量；
（2）Field类的常用方法
String getName()：获取成员变量名；
Class getDeclaringClass()：获取成员变量的类型；
Class getType()：获取当前成员变量的类型；
Object get(Object obj)：获取obj对象的成员变量的值；
void set(Object obj, Object value)：设置obj对象的成员变量值为value；
示例：通过Field读写成员
User.java
[java] view plain copy
1. public class User {
2. public String username;
3. public String password;
4.
5. public User() {
6. }
7.
8. public User(String username, String password) {
9. this.username = username;
10. this.password = password;
11. }
12.
13. public String getUsername() {
14. return username;
15. }
16.
17. public void setUsername(String username) {
18. this.username = username;
19. }
20.
21. public String getPassword() {
22. return password;
23. }
24.
25. public void setPassword(String password) {
26. this.password = password;
27. }
28.
29. @Override
30. public String toString() {
31. return "User [username=" + username + ", password=" + password + "]";
32. }
33. }
Demo1.java
[java] view plain copy
1. public class Demo1 {
2. @Test
3. public void fun1() throws Exception {
4. String className = "cn.itcast.User";
5. Class clazz = Class.forName(className);
6. User user = new User("zhangSan", "123");
7.
8. Field field1 = clazz.getField("username");
9. Field field2 = clazz.getField("password") ;
10.
11. String username = (String)field1.get(user);
12. String password = (String)field2.get(user);
13.
14. System.out.println(username + ", " + password);
15.
16. field1.set(user, "liSi");
17. field2.set(user, "456");
18.
19. System.out.println(user);
20. }
21. }
6、Constructor类的使用
Constructor表示一个类的构造器。即构造器的反射对象！
（1）获取Constructor对象
获取Construcator对象需要使用Class对象，下面API来自Class类：
Constructor getConstructor(Class… parameterTypes)：通过指定的参数类型获取公有构造器反射对象；
Constructor[ ] getConstructors( )：获取所有公有构造器对象；
Constructor getDeclaredConstructor(Class… parameterTypes)：通过指定参数类型获取构造器反射对象。可以是私有构造器对象；
Constructor[ ] getDeclaredConstructors()：获取所有构造器对象。包含私有构造器；
（2）Construcator类常用方法
String getName()：获取构造器名；
Class getDeclaringClass()：获取构造器所属的类型；
Class[ ] getParameterTypes()：获取构造器的所有参数的类型；
Class[ ] getExceptionTypes()：获取构造器上声明的所有异常类型；
newInstance(Object… initargs)：通过构造器反射对象调用构造器。
示例：通过Construcator创建对象
User.java
[java] view plain copy
1. public class User {
2. private String username;
3. private String password;
4.
5. public User() {
6. }
7.
8. public User(String username, String password) {
9. this.username = username;
10. this.password = password;
11. }
12.
13. public String getUsername() {
14. return username;
15. }
16.
17. public void setUsername(String username) {
18. this.username = username;
19. }
20.
21. public String getPassword() {
22. return password;
23. }
24.
25. public void setPassword(String password) {
26. this.password = password;
27. }
28.
29. @Override
30. public String toString() {
31. return "User [username=" + username + ", password=" + password + "]";
32. }
33. }
Demo1.java
[java] view plain copy
1. public class Demo1 {
2. @Test
3. public void fun1() throws Exception {
4. String className = "cn.itcast.User";
5. Class clazz = Class.forName(className);
6. Constructor c = clazz.getConstructor(String.class, String.class);
7. User user = (User)c.newInstance("zhangSan", "123");
8. System.out.println(user);
9. }
10. }
7、Method类的使用
（1）获取Method
获取Method需要通过Class对象，下面是Class类的API：
Method getMethod(String name, Class… parameterTypes)：通过方法名和方法参数类型获取方法反射对象，包含父类中声明的公有方法，但不包含所有私有方法；
Method[ ] getMethods()：获取所有公有方法，包含父类中的公有方法，但不包含任何私有方法；
Method getDeclaredMethod(String name, Class… parameterTypes)：通过方法名和方法参数类型获取本类中声明的方法的反射对象，包含本类中的私有方法，但不包含父类中的任何方法；
Method[ ] getDeclaredMethods( )：获取本类中所有方法，包含本类中的私有方法，但不包含父类中的任何方法。
（2）Method常用方法
String getName( )：获取方法名；
Class getDeclaringClass( )：获取方法所属的类型；
Class[ ] getParameterTypes( )：获取方法的所有参数的类型；
Class[ ] getExceptionTypes( )：获取方法上声明的所有异常类型；
Class getReturnType( )：获取方法的返回值类型；
Object invoke(Object obj, Object… args)：通过方法反射对象调用方法，如果当前方法是实例方法，那么当前对象就是obj，如果当前方法是static方法，那么可以给obj传递null。args表示是方法的参数；
示例：通过Method调用方法
[java] view plain copy
1. public class Demo1 {
2. @Test
3. public void fun1() throws Exception {
4. String className = "cn.ywq.User";
5. Class clazz = Class.forName(className);
6. Constructor c = clazz.getConstructor(String.class, String.class);
7. User user = (User)c.newInstance("zhangSan", "123");
8.
9. Method method = clazz.getMethod("toString");
10. String result = (String)method.invoke(user);
11. System.out.println(result);
12. }
13. }
8、AccessibleObject的使用
AccessibleObject类是Constructor、Method、Field三个类的父类。AccessibleObject最为重要的方法如下：
boolean isAccessible( )：判断当前成员是否可访问；
voidsetAccessible(boolean flag)：设置当前成员是否可访问。
当Constructor、Method、Field为私有时，如果我们想反射操作，那么就必须先调用反射对象的setAccessible(true)方法，然后才能操作。
User.java
[java] view plain copy
1. public class User {
2. private String username;
3. private String password;
4.
5. public User() {
6. }
7.
8. public User(String username, String password) {
9. this.username = username;
10. this.password = password;
11. }
12.
13. public String getUsername() {
14. return username;
15. }
16.
17. public void setUsername(String username) {
18. this.username = username;
19. }
20.
21. public String getPassword() {
22. return password;
23. }
24.
25. public void setPassword(String password) {
26. this.password = password;
27. }
28.
29. @Override
30. public String toString() {
31. return "User [username=" + username + ", password=" + password + "]";
32. }
33. }
注意，User类的username和password成员变量为private的，这时再通过Field来反射操作这两个成员变量就必须先通过setAccessible(true)设置后才行。
[java] view plain copy
1. public class Demo1 {
2. @Test
3. public void fun1() throws Exception {
4. String className = "cn.ywq.User";
5. Class clazz = Class.forName(className);
6. User user = new User("zhangSan", "123");
7.
8. Field field1 = clazz.getDeclaredField("username");
9. Field field2 = clazz.getDeclaredField("password");
10.
11. field1.setAccessible(true);
12. field2.setAccessible(true);
13.
14. String username = (String)field1.get(user);
15. String password = (String)field2.get(user);
16.
17. System.out.println(username + ", " + password);
18.
19. field1.set(user, "liSi");
20. field2.set(user, "456");
21.
22. System.out.println(user);
23. }
24. }
9、Java反射机制在工厂方法模式中的使用：
工厂方法模式模式主要的作用就是创建一个对象，它是new一个对象的替代品。在所有需要生成对象的地方都可以使用。
工厂方法模式利用Java的反射机制来得到Class类，利用newInstance( )方法来创建一个对象。
通用类图如下所示：
通用源代码：
[java] view plain copy
1. //抽象产品类
2. public abstract class Product {
3. //产品类的公共方法
4. public void method1(){
5. //业务逻辑处理
6. }
7. //抽象方法
8. public abstract void method2();
9. }
10.
11. //多个具体产品类
12. public class ConcreteProduct1 extends Product {
13. public void method2() {
14. //业务逻辑处理
15. }
16. }
17. public class ConcreteProduct2 extends Product {
18. public void method2() {
19. //业务逻辑处理
20. }
21. }
22.
23. //抽象工厂类
24. public abstract class Creator {
25. /*
26. * 创建一个产品对象，其输入参数类型可以自行设置
27. * 通常为String、Enum、Class等，当然也可以为空
28. */
29. public abstract <T extends Product> T create Product(Class<T> c);
30. }
31.
32. //具体工厂类
33. public class ConcreteCreator extends Creator {
34. public <T extends Product> T create Product(Class<T> c){
35. Product product=null;
36. try {
37. product = (Product)Class.forName(c.get Name()).new Instance();
38. } catch (Exception e) {
39. //异常处理
40. }
41. return (T)product;
42. }
43. }
测试代码如下：
[java] view plain copy
1. public class Client {
2. public static void main(String[] args) {
3. Creator creator = new ConcreteCreator();
4. Product product = creator.createProduct(ConcreteProduct1.class);
5. /*
6. * 继续业务处理
7. */
8. }
9. }
可以看到，工厂方法模式中，在具体的工厂中使用了反射机制来创建了一个product的对象。
以上就介绍了JAVA的相关知识，希望对JAVA有兴趣的朋友有所帮助。了解更多内容，请关注职坐标编程语言JAVA频道！
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