Java中反射机制怎么实现-创新互联
这篇文章将为大家详细讲解有关Java中反射机制怎么实现，小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。
前言
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方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。
一：Class类
在面向对象的世界里，万物皆对象。类也是对象，类是java.lang.Class类的实例对象。
Class类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。枚举是一种类，注释是一种接口。每个数组属于被映射为 Class 对象的一个类，所有具有相同元素类型和维数的数组都共享该 Class 对象。
基本的 Java 类型（boolean、byte、char、short、int、long、float 和 double）和关键字 void 也表示为 Class 对象。
Class 没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的 defineClass 方法自动构造的。
上面来自于JDK的罗里吧嗦，下面我来说下自己的体会：
类不是抽象的，类是具体的！
类是.class字节码文件，要想获取一个Class实例对象，首先需要获取.class字节码文件！
然后调用Class对象的一些方法，进行动态获取信息以及动态调用对象方法！
二：类类型
新建一个Foo类。Foo这个类也是实例对象，是Class的实例对象。
不知道你是否在意过类的声明与方法的声明：
public class Foo{
Foo(){
//构造方法
}
}
public Foo method(){
//...
}我们知道public后跟返回类型，也就可以知道class也是一个类型。
如何表示Class的实例对象？
public static void main(String[] args) {
//Foo的实例对象，new 就出来了
Foo foo1 = new Foo();
//如何表示？
//第一种：告诉我们任何一个类都有一个隐含的静态成员变量class
Class c1 = Foo.class;
//第二种:已经知道该类的对象通过getClass方法
Class c2 = foo1.getClass();
System.out.println(c1 == c2);
//第三种：动态加载
Class c3 = null;
try {
c3 = Class.forName("cn.zyzpp.reflect.Foo");
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(c2 == c3);
}上述打印结果全是true
尽管 c1或c2 都代表了Foo的类类型，一个类只能是Class类的一个实例变量。
我们完全可以通过类的类类型（Class类型）创建类的实例对象。
//此时c1 c2 c3为Class的实例对象
try {
// Foo foo = (Foo)c1.newInstance();
Foo foo = (Foo)c3.newInstance();
foo.print();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}静态加载
new 创建对象是静态加载类，在编译时刻就需要加载所有的可能使用到的类 。
动态加载
使用 Class.forName("类的全称") 加载类称作为动态加载 。
编译时刻加载类是静态加载类，运行时刻加载类是动态加载类。
举个例子
定义Office类
public class Office {
public void print() {
System.out.println("office");
}
}定义Loading类
public class Loading {
public static void main(String[] args) {
try {
//在运行时再动态加载类
//arg[0] 为java执行命令时传的参数
Class a = Class.forName(args[0]);
Office office = (Office) a.newInstance();
office.print();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}执行过程
D:\>javac -encoding utf-8 Loading.java Office.java
D:\>java Loading Office
office
通过Class a=Class.forName(arg[0])动态加载获取类，因编译时不知道使用哪个类，因此编译没有加载任何类，直接通过编译，运行时，根据 java Loading Office （office是一个类类型/类，下标arg[0]）,去确定a是哪个类。这就是动态加载。如果Office类不存在，此时运行会报错。这就是为何有时候会出现编译通过，运行报错的原因。
动态加载一个好处，就是可以随时增加需要编译的类。例如把Office改造为抽象类或接口，定义不同的子类，动态选择加载。
三：类的反射
通过上面的三种方法获取到类的类类型，就可以获取到该类的成员方法，成员变量，方法参数注释等信息。
方法对象是Method类，一个成员方法就是一个Method对象。
| 方法 | 解释 |
|---|---|
| getMethods() | 返回该类继承以及自身声明的所有public的方法数组 |
| getDeclaredMethods() | 返回该类自身声明的所有public的方法数组，不包括继承而来 |
成员变量也是对象，是java.lang.reflect.Field对象，Field类封装了关于成员变量的操作。
| 方法 | 解释 |
|---|---|
| getFields() | 获取所有的public的成员变量信息，包括继承的。 |
| getDeclaredFields() | 获取该类自己声明的成员变量信息，public，private等 |
获取Java语言修饰符（public、private、final、static）的int返回值，再调用Modifier.toString()获取修饰符的字符串形式，注意该方法会返回所有修饰符。
| 方法 | 解释 |
|---|---|
| getModifiers() | 以整数形式返回由此对象表示的字段的 Java 语言修饰符。 |
获取注释
| 方法 | 解释 |
|---|---|
| getAnnotations() | 返回此元素上存在的所有注释。 |
| getDeclaredAnnotations() | 返回直接存在于此元素上的所有注释。 |
构造函数也是对象，是java.lang.reflect.Constructor的对象。
| 方法 | 解释 |
|---|---|
| getConstructors() | 返回所有public构造方法 |
| getDeclaredConstructors() | 返回类的所有构造方法，不止public |
完整示例
private void printClassMessage(Object obj){
//要获取类的信息，首先获取类的类类型
Class clazz = obj.getClass();
//获取类的名称
System.out.println(Modifier.toString(clazz.getModifiers())+" "+ clazz.getClass().getName()+" "+clazz.getName()+"{");
System.out.println("----构造方法----");
//构造方法
Constructor[] constructors = clazz.getDeclaredConstructors();
for (Constructor constructor: constructors){
//构造方法修饰符与名字
System.out.print(Modifier.toString(constructor.getModifiers())+" "+constructor.getName()+"(");
//构造函数的所有参数类型
Class[] parameterTypes = constructor.getParameterTypes();
for (Class c: parameterTypes){
System.out.print(c.getName()+", ");
}
System.out.println("){}");
}
System.out.println("----成员变量----");
//成员变量
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
for (Field field: fields){
System.out.println(" "+Modifier.toString(field.getModifiers())+" "+field.getType().getName() + " " + field.getName()+";");
}
System.out.println("----成员方法----");
//Method类，方法对象,一个成员方法就是一个Method对象
Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
for (Method method : methods){
//获取方法返回类型
Class returnType = method.getReturnType();
//获取方法上的所有注释
Annotation[] annotations = method.getAnnotations();
for (Annotation annotation: annotations){
//打印注释类型
System.out.println(" @"+annotation.annotationType().getName()+" ");
}
//打印方法声明
System.out.print(" "+Modifier.toString(returnType.getModifiers())+" "+returnType.getName()+" "+method.getName()+"(");
//获取方法的所有参数类型
Class[] parameterTypes = method.getParameterTypes();
//获取方法的所有参数
Parameter[] parameters = method.getParameters();
for (Parameter parameter: parameters){
//参数的类型，形参（全是arg123..）
System.out.print(parameter.getType().getName()+" "+parameter.getName()+", ");
}
System.out.println(")");
}
System.out.println("}");
}以String对象为例，打印结果：
public final java.lang.Class java.lang.String{
----构造方法----
public java.lang.String([B, int, int, ){}
java.lang.String([C, boolean, ){}
----成员变量----
private final [C value;
private int hash;
----成员方法----
@java.lang.Deprecated
public abstract final void getBytes(int arg0, int arg1, [B arg2, int arg3, )
......
}
四：方法的反射
定义了一个类Foo用于测试
public class Foo{
public void print(String name,int num) {
System.out.println("I am "+name+" age "+num);
}
}目标：通过反射获取该方法，传入参数，执行该方法！
1.获取类的方法就是获取类的信息，获取类的信息首先要获取类的类类型
Class clazz = Foo.class;
2.通过名称+参数类型获取方法对象
Method method = clazz.getMethod("print", new Class[]{String.class,int.class});3.方法的反射操作是通过方法对象来调用该方法，达到和new Foo().print()一样的效果
方法若无返回值则返回null
Object o = method.invoke(new Foo(),new Object[]{"name",20});五：通过反射认识泛型
public static void main(String[] args) {
ArrayList stringArrayList = new ArrayList<>();
stringArrayList.add("hello");
ArrayList arrayList = new ArrayList();
Class c1 = stringArrayList.getClass();
Class c2 = arrayList.getClass();
System.out.println(c1 == c2);
} 打印结果为true
c1==c2的结果返回说明编译之后集合的泛型是去泛型化的。换句话说，泛型不同，对类型没有影响。
Java中集合的泛型其实只是为了防止错误输入，只在编译阶段有效，绕过编译就无效。
验证
我们可以通过反射来操作，绕过编译。
public static void main(String[] args) {
ArrayList stringArrayList = new ArrayList<>();
stringArrayList.add("hello");
ArrayList arrayList = new ArrayList();
Class c1 = stringArrayList.getClass();
Class c2 = arrayList.getClass();
System.out.println(c1 == c2);
try {
Method method = c1.getMethod("add",Object.class);
method.invoke(stringArrayList,20);
System.out.println(stringArrayList.toString());
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
}
} 打印结果：
true
[hello, 20]
成功绕过了泛型
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