• Java的反射機制是Java特性之一，反射機制是構建框架技術的基礎所在。靈活掌握Java反射機制，對以后學習框架技術有很大的幫助。
• 本篇文章用到的代碼在我的github上面：BitHachi/JJava_core_book/tree/master/src/JavaSE/Chapter5/Section57。
• 本篇文章已收錄到個人博客，閱讀體驗更佳哦：https://www.bithachi.cn/posts/6e3bcb10.html
  

1.什么是Java的反射呢？

???????大家都知道，要讓Java程序能夠運行，那么就得讓Java類要被Java虛擬機加載。Java類如果不被Java虛擬機加載，是不能正常運行的。現在我們運行的所有的程序都是在編譯期的時候就已經知道了你所需要的那個類的已經被加載了。
???????Java的反射機制是在編譯并不確定是哪個類被加載了，而是在程序運行的時候才加載、探知、自審。使用在編譯期并不知道的類。這樣的特點就是反射。
???????反射就是在運行時才知道要操作的類是什么，并且可以在運行時獲取類的完整構造，并調用對應的方法。

2.Java反射有什么作用呢？

???????假如我們有兩個程序員，一個程序員在寫程序的時候，需要使用第二個程序員所寫的類，但第二個程序員并沒完成他所寫的類。那么第一個程序員的代碼能否通過編譯呢？這是不能通過編譯的。利用Java反射的機制，就可以讓第一個程序員在沒有得到第二個程序員所寫的類的時候，來完成自身代碼的編譯。
???????Java的反射機制它知道類的基本結構，這種對Java類結構探知的能力，我們稱為Java類的“自審”。大家都用過IDEA和eclipse。當我們構建出一個對象的時候，去調用該對象的方法和屬性的時候。一按點，編譯工具就會自動的把該對象能夠使用的所有的方法和屬性全部都列出來，供用戶進行選擇。這就是利用了Java反射的原理，是對我們創建對象的探知、自審。(反射是一種功能強大且復雜的機制。使用它的主要人員是工具構造者，而不是應用程序員。)

3.Class類

???????要正確使用Java反射機制就得使用java.lang.Class這個類。它是Java反射機制的起源。當一個類被加載以后，Java虛擬機就會自動產生一個Class對象。通過這個Class對象我們就能獲得加載到虛擬機當中這個Class對象對應的方法、成員變量以及構造方法的聲明和定義等信息。

4.獲取class類對象

???????既然class對象如此重要，那么我們如何獲取class對象呢？這里有三種方法：

4.1 使用類對象的getClass()方法

• 使用類對象的getClass()方法
  

4.2 Class.forName(classname)

• 使用 Class.forName(classname) 靜態方法。當你知道該類的全路徑名時，你可以使用該方法獲取 Class 類對象
• 如果className不是類名或接口名，則forname拋出一個checked exception異常所以應該給這個方法提供一個異常處理器

4.3 .class 方法

5.通過反射創建類對象

• 既然通過上文我們知道了如何獲取class對象，那么我們是不是就可以根據這個類對象來創建實例對象呢？當然可以
• 通過反射創建類對象主要有兩種方式：通過 Class 對象的 newInstance() 方法、通過 Constructor 對象的 newInstance() 方法。

5.1 Class 對象的 newInstance() 方法

• newlnstance方法調用默認的構造器（沒有參數的構造器）初始化新創建的對象。如果這個類沒有默認的構造器， 就會拋出一個異常。
  

5.2 Constructor 對象的 newInstance() 方法

• 通過 Constructor 對象創建類對象可以選擇特定構造方法，而通過 Class 對象則只能使用默認的無參數構造方法。
• 這里getConstructor和newInstance使用時需要設置異常處理，我這里是直接在main后面throws了
  

6.獲取類屬性、方法、構造器的結構

• 我們已經成功獲取了class類對象，并學會了如何創建對象，現在我們還可以看看對象內部的結構是什么樣的，比如屬性、方法和構造器。
• 在java.lang.reflect 包中有三個類 Field、Method 和 Constructor分別用于描述類的屬性、 方法和構造器

import java.lang.reflect.Field; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Constructor;

下面介紹一下 Field、Method 和 Constructor三個類的常用方法

• Field類的getType 方法， 用來返回屬性所屬類型的 Class 對象
• Method 類有一個getReturnType方法，返回return值所屬類型的Class對象
• Method 和 Constructor 類有一個共同的方法getParameterTypes，返回方法參數所屬類型的Class對象
• Field、Method 和 Constructor都有一個getName 方法，返回方法名的字符串
• Field、Method 和 Constructor都有一個getModifiers方法，它將返回一個整型數值，用不同的位開關描述 public 和 static 這樣 的修飾符使用狀況。可以利用 Modifier.toString方法將 修飾符打印出來。

for (Method m : methods) { String modifiers = Modifier.toString(m.getModifiers()); }

該修飾符是java.lang.reflect.Modifier的靜態屬性。這里是用十進制表示的，源碼里面是十六進制表示的。
對應表如下：
PUBLIC: 1
PRIVATE: 2
PROTECTED: 4
STATIC: 8
FINAL: 16
SYNCHRONIZED: 32
VOLATILE: 64
TRANSIENT: 128
NATIVE: 256
INTERFACE: 512
ABSTRACT: 1024
STRICT: 2048

• 可以使用Modifiei類中的 isPublic、 isPrivate 或 isFinal 判斷方法或構造器是否是 public、 private 或 final
• Class類中的 getFields、 getMethods 和 getConstructors方 法將 分 別 返 回 類 提 供 的 所有public 屬性、 方法和構造器數組， 其中包括超類的公有成員。
• Class 類的 getDeclareFields、 getDeclareMethods 和getDeclaredConstructors方法將分別返回類中聲明的全部屬性、 方法和構 造器， 其中包括private和protected成員，但不包括超類的成員。

下面是一個代碼案例,顯示了如何打印一個類的全部信息的方法。
這個程序提醒用戶輸入一個類名，然后輸出類中所有的屬性、方法、構造器。里面有一些數字是我用來測試，類似-m8-

package JavaSE.Chapter5.Section57.cs573;import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.Field; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.reflect.Modifier; import java.util.Arrays; import java.util.Scanner;/*** This program uses reflection to print all features of a class.** @author Cay Horstmann* @version 1.1 2004-02-21* 利用反射分析類的能力，查看屬性、構造器、方法的結構*/ public class ReflectionTest {public static void main(String[] args) {String name = "JavaSE.Chapter5.Section57.cs571.Employee";try {//獲取輸入字符串的類對象Class cl = Class.forName(name);System.out.println(cl + "-1-");//獲取父類對象Class supercl = cl.getSuperclass();System.out.println(supercl + "-2-");//獲取類的訪問修飾符和屬于public、private、還是finalString modifiers = Modifier.toString(cl.getModifiers());System.out.println(cl.getModifiers() + "-----cl.getModifiers");System.out.println(modifiers + "-4-");if (modifiers.length() > 0) System.out.print(modifiers + " ");System.out.print("class " + name);if (supercl != null && supercl != Object.class) System.out.print(" extends "+ supercl.getName());System.out.print("\n{\n");System.out.println("------------打印構造器方法-----------");printConstructors(cl);System.out.println("------------打印非構造器方法-----------");printMethods(cl);System.out.println("------------打印屬性信息-----------");printFields(cl);System.out.println("}");} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}System.exit(0);}/*** Prints all constructors of a class** @param cl a class*/public static void printConstructors(Class cl) {/*返回反映Constructor對象表示的類聲明的所有Constructor對象的數組類 。這些是public，protected，default（package）訪問和私有構造函數。返回的數組中的元素不會排序，并且不是任何特定的順序。如果類有一個默認構造函數，它將包含在返回的數組中。如果類對象表示接口，原始類型，數組類或空值，則此方法返回長度為0的數組。*/Constructor[] constructors = cl.getDeclaredConstructors();System.out.println(Arrays.toString(constructors) + "-c5-");for (Constructor c : constructors) {String name = c.getName();System.out.print(" ");String modifiers = Modifier.toString(c.getModifiers());System.out.println(c.getModifiers() + "-----Counstructor.getModifiers");//打印構造方法的訪問修飾符if (modifiers.length() > 0) System.out.print(modifiers + " ");//打印構造方法的名字System.out.print(name + "(");//獲取類構造器的參數類型數組Class[] paramTypes = c.getParameterTypes();System.out.println("-6-" + Arrays.toString(paramTypes) + "-c6-");for (int j = 0; j < paramTypes.length; j++) {if (j > 0) System.out.print(", ");//打印參數類型名字System.out.print(paramTypes[j].getName());}System.out.println(");");}}/*** Prints all methods of a class** @param cl a class*/public static void printMethods(Class cl) {Method[] methods = cl.getDeclaredMethods();System.out.println(Arrays.toString(methods) + "-m7-");for (Method m : methods) {Class retType = m.getReturnType();System.out.println(retType + "-m8-");String name = m.getName();System.out.print(" ");// print modifiers, return type and method nameString modifiers = Modifier.toString(m.getModifiers());System.out.println(m.getModifiers() + "-----Method.getModifiers");//打印方法的訪問修飾符if (modifiers.length() > 0) System.out.print(modifiers + " ");//打印方法返回類型和方法名System.out.print(retType.getName() + " " + name + "(");// print parameter typesClass[] paramTypes = m.getParameterTypes();System.out.println("-m9-" + Arrays.toString(paramTypes) + "-m9-");for (int j = 0; j < paramTypes.length; j++) {if (j > 0) System.out.print(", ");//打印方法參數類型System.out.print(paramTypes[j].getName());}System.out.println(");");}}/*** Prints all fields of a class** @param cl a class*/public static void printFields(Class cl) {Field[] fields = cl.getDeclaredFields();for (Field f : fields) {Class type = f.getType();//返回屬性所屬類型的 Class 對象System.out.println(type + "-f10-");String name = f.getName();System.out.print(" ");String modifiers = Modifier.toString(f.getModifiers());System.out.println(f.getModifiers() + "-----Field.getModifiers");//打印屬性的訪問修飾符if (modifiers.length() > 0) System.out.print(modifiers + " ");//打印屬性的類型名和屬性名字System.out.println(type.getName() + " " + name + ";");}} }

7.獲取或設置類對象的屬性值

• 在編寫程序時， 如果知道想要査看的屬性和類型，查看指定的屬性值是一件很容易的事情。而利用反射機制可以查看在編譯時還不清楚的屬性值。
• Class t = f.getType();//獲取屬性類型,f為Field對象。
• 我們可以用f.get(obj)獲取 obj 屬性的當前值。f為Field對象，obj是一個Object對象。
• 可以獲得就可以設置。調用f.set(obj，value)可以將 obj 對象的 f 屬性設置成新值。f為Field對象。
• （1）如果我們要查看某個private屬性的值，由于受限于java的訪問機制，我們需要調用Field、Method 或 Constructor 對象的 setAccessible 方法，來設置private的值的可訪問性，x. setAccessible(true);，x為Field、Method 或 Constructor的對象。
  （2）也可以使用AccessibleObject.setAccessible(x, true);來設置private值的可訪問性，它是 Field、 Method 和 Constructor 類的公共超類，x為Field、Method 或 Constructor 對象的數組引用。

接下來的一個例子將使用上面所說的方法，來查看訪問對象的屬性值

如下一個可供任意類使用的通用 toString方法。 其中使用 getDeclaredFileds 獲得所有的數據屬性， 然后使用 setAccessible 將所有的屬性設置為可訪問的。 對于每個屬性，獲得了名字和值。遞歸調用 toString方法，將每個值轉換成字符串。(這個例子是java核心技術卷一里面的，這個例子看懂我感覺還是需要花時間的，有的地方我還沒看懂……)

package JavaSE.Chapter5.Section57.cs574;import JavaSE.Chapter5.Section57.cs571.Employee;import java.lang.reflect.Field;/*** 在運行時使用反射分析對象，查看對象當前的各個屬性值*/ public class ObjectAnalyzerTest {public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, NoSuchFieldException, InstantiationException {Employee s = new Employee();System.out.println(new ObjectAnalyzer().toString(s));System.out.println("--------------------------------");String[] str = {"str11", "str22", "str33"};System.out.println(new ObjectAnalyzer().toString(str));System.out.println("--------------------------------");Class em = s.getClass();Object obj = em.newInstance();Field f = em.getDeclaredField("name");f.setAccessible(true);Object val = f.get(obj);//獲取屬性的值System.out.println(val);f.set(obj, "BitHachi");Employee em2 = (Employee) obj;System.out.println(em2.getName());} } package JavaSE.Chapter5.Section57.cs574;import java.lang.reflect.AccessibleObject; import java.lang.reflect.Array; import java.lang.reflect.Field; import java.lang.reflect.Modifier; import java.util.ArrayList;public class ObjectAnalyzer {private ArrayList<Object> visited = new ArrayList<>();public String toString(Object obj) {if (obj == null) return "null";if (visited.contains(obj)) return "...";visited.add(obj);Class cl = obj.getClass();//如果對象是一個字符串對象，則直接打印其值if (cl == String.class) return (String) obj;//判斷類對象是否是一個數組if (cl.isArray()) {//getComponentType返回對象數組的的Class類對象。 如果此類不表示數組類，則此方法返回null。String r = cl.getComponentType() + "[]{";System.out.println(r + "-1-");//返回指定數組對象的長度Array.getLength(obj)for (int i = 0; i < Array.getLength(obj); i++) {if (i > 0) r += ",";//返回指定數組對象中的索引組件的值。Object val = Array.get(obj, i);System.out.println(val + " -val -2-");/*確定指定類對象表示一個基本類型。有九個預定類對象代表八個原始類型和void。這些是由Java虛擬機創建，并且具有相同的名稱為他們所代表的基本類型，即boolean ， byte ， char ， short ， int ， long ， float和double 。isPrimitive返回一個boolean值*/if (cl.getComponentType().isPrimitive()) r += "@" + val + "@";else r += toString(val);System.out.println(r + "-3-");}return r + "}";}String r = cl.getName();System.out.println(r + "-4-");// 檢查此類和所有超類的字段do {r += "[";//獲取類的所有屬性得一個數組Field[] fields = cl.getDeclaredFields();/*setAccessible()為反射對象設置可訪問標志。 true 表明屏蔽 Java語言的訪問檢查，使得對象的 private私有屬性也可以被査詢和設置。 */AccessibleObject.setAccessible(fields, true);//獲取所有屬性的名字和值for (Field f : fields) {if (!Modifier.isStatic(f.getModifiers())) {if (!r.endsWith("[")) r += ",";r += f.getName() + "=";System.out.println(r + "-5-");try {Class t = f.getType();//獲取屬性類型Object val = f.get(obj);//獲取屬性的值System.out.println(val + " -val -6-");if (t.isPrimitive()) {r += val;System.out.println(r + "-7-");} else {r += toString(val);System.out.println(r + "-7-");}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}r += "]";cl = cl.getSuperclass();}while (cl != null);return r;} }

8.利用反射調用任意方法

• 反射機制可以允許調用任意的方法
• 在Method類中有一個invoke方法，它可以允許調用包裝在Method對象中的方法

下面是一個代碼示例：

package JavaSE.Chapter5.Section57.cs576;import java.lang.reflect.Method;public class MethodTableTest {public static void main(String[] args) throws Exception {// 獲取相應方法的Method對象，通過類對象來獲取方法對象Method square = MethodTableTest.class.getMethod("square", double.class);Method sqrt = Math.class.getMethod("sqrt", double.class);// 打印x和y值表printTable(1, 10, 10, square);printTable(1, 10, 10, sqrt);}public static double square(double x) {return x * x;}/*** Prints a table with x- and y-values for a method** @param from the lower bound for the x-values 上限* @param to the upper bound for the x-values 下限* @param n the number of rows in the table 個數* @param f a method with a double parameter and double return value*/public static void printTable(double from, double to, int n, Method f) {// print out the method as table headerSystem.out.println("方法： " + f);double dx = (to - from) / (n - 1);//按上下限設置每次加的值for (double x = from; x <= to; x += dx) {try {double y = (Double) f.invoke(null, x);//調用這個方法對象進行計算System.out.printf("%10.4f | %10.4f%n", x, y);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}} }

9. 使用反射編寫泛型數組代碼，復制數組

• 我們可以利用反射來擴充一個數組的容量

package JavaSE.Chapter5.Section57.cs575;import java.lang.reflect.Array; import java.util.Arrays;public class CopyOfTest {public static void main(String[] args) {int[] a = {1, 2, 3};a = (int[]) goodCopyOf(a, 10);System.out.println(Arrays.toString(a));System.out.println("--------------------");String[] b = {"Tom", "Dick", "Harry"};b = (String[]) goodCopyOf(b, 10);System.out.println(Arrays.toString(b));}public static Object goodCopyOf(Object a, int newLength) {//第一步：獲取a數組的類對象Class cl = a.getClass();System.out.println(cl + "---1");//第二步：判斷a數組的類對象是否是一個數組if (!cl.isArray()) return null;//第三步：使用Class類的getComponentType方法確定數組對應的類型Class componentType = cl.getComponentType();System.out.println(componentType + "---2");//獲取數組的長度int length = Array.getLength(a);System.out.println(length + "---3");//構造新數組newInstance方法//返回一個具有給定類型、給定長度的新數組Object newArray = Array.newInstance(componentType, newLength);/*arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)將指定源數組中的數組從指定位置復制到目標數組的指定位置。*/System.arraycopy(a, 0, newArray, 0, Math.min(length, newLength));return newArray;} }

10. 可以用==比較兩個Class對象

• 虛擬機為每個類型管理一個 Class 對象。因此， 可以利用== 運算符實現兩個類對象比較的操作。 例如:

11.收獲與感受

• 反射里面用到了多態的特性，這一點真的很重要，特別是Object與其它對象之間的互轉，不懂得話，很容易懵圈
• 4-8的應用是反射里面的核心點，當然還有很多的API沒辦法一次性講完，其實只要懂了核心的部分，其它的API就比較好懂了
• 關于反射的內容和應用還有很多，以后在工作中遇到了相關內容再進行補充叭，現在作為初學者，先總結整理這么多叭。

參考

• https://www.cnblogs.com/chanshuyi/p/head_first_of_reflection.html#%E5%8F%8D%E5%B0%84%E5%B8%B8%E7%94%A8api
• https://www.iteye.com/blog/762626559-qq-com-395402
• https://blog.csdn.net/qq_40434646/article/details/82351488
• https://blog.csdn.net/kjfcpua/article/details/8496911
• http://yuncode.net/code/c_56768be18995515
• https://www.cnblogs.com/fengmao/p/8609855.html
• https://www.cnblogs.com/daimajun/p/6545533.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的肝了十几个小时的java反射，希望对大家有所帮助吧！的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。