Java反射机制详解
1. 反射机制是什么
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。
2. 反射机制能做什么
反射机制主要提供了以下功能：
在运行时判断任意一个对象所属的类；
在运行时构造任意一个类的对象；
在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法；
在运行时调用任意一个对象的方法；
生成动态代理。
3. 反射机制的相关API
通过一个对象获得完整的包名和类名
package net.xsoftlab.baike;
public class TestReflect {
public static void main(String[] args) throws Exception {
TestReflect testReflect = new TestReflect();
System.out.println(testReflect.getClass().getName());
// 结果 net.xsoftlab.baike.TestReflect
}
}
实例化Class类对象
package net.xsoftlab.baike;
public class TestReflect {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<?> class1 = null;
Class<?> class2 = null;
Class<?> class3 = null;
// 一般采用这种形式
class1 = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect");
class2 = new TestReflect().getClass();
class3 = TestReflect.class;
System.out.println("类名称 " + class1.getName());
System.out.println("类名称 " + class2.getName());
System.out.println("类名称 " + class3.getName());
}
}
获取一个对象的父类与实现的接口
package net.xsoftlab.baike;
import java.io.Serializable;
public class TestReflect implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = -2862585049955236662L;
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<?> clazz = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect");
// 取得父类
Class<?> parentClass = clazz.getSuperclass();
System.out.println("clazz的父类为：" + parentClass.getName());
// clazz的父类为： java.lang.Object
// 获取所有的接口
Class<?> intes[] = clazz.getInterfaces();
System.out.println("clazz实现的接口有：");
for (int i = 0; i < intes.length; i++) {
System.out.println((i + 1) + "：" + intes[i].getName());
}
// clazz实现的接口有：
// 1：java.io.Serializable
}
}
获取某个类中的全部构造函数 - 详见下例
通过反射机制实例化一个类的对象
package net.xsoftlab.baike;
import java.lang.reflect.Constructor;
public class TestReflect {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<?> class1 = null;
class1 = Class.forName("net.xsoftlab.baike.User");
// 第一种方法，实例化默认构造方法，调用set赋值
User user = (User) class1.newInstance();
user.setAge(20);
user.setName("Rollen");
System.out.println(user);
// 结果 User [age=20, name=Rollen]
// 第二种方法 取得全部的构造函数 使用构造函数赋值
Constructor<?> cons[] = class1.getConstructors();
// 查看每个构造方法需要的参数
for (int i = 0; i < cons.length; i++) {
Class<?> clazzs[] = cons[i].getParameterTypes();
System.out.print("cons[" + i + "] (");
for (int j = 0; j < clazzs.length; j++) {
if (j == clazzs.length - 1)
System.out.print(clazzs[j].getName());
else
System.out.print(clazzs[j].getName() + ",");
}
System.out.println(")");
}
// 结果
// cons[0] (java.lang.String)
// cons[1] (int,java.lang.String)
// cons[2] ()
user = (User) cons[0].newInstance("Rollen");
System.out.println(user);
// 结果 User [age=0, name=Rollen]
user = (User) cons[1].newInstance(20, "Rollen");
System.out.println(user);
// 结果 User [age=20, name=Rollen]
}
}
class User {
private int age;
private String name;
public User() {
super();
}
public User(String name) {
super();
this.name = name;
}
public User(int age, String name) {
super();
this.age = age;
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "User [age=" + age + ", name=" + name + "]";
}
}
获取某个类的全部属性
package net.xsoftlab.baike;
import java.io.Serializable;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Modifier;
public class TestReflect implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = -2862585049955236662L;
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<?> clazz = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect");
System.out.println("===============本类属性===============");
// 取得本类的全部属性
Field[] field = clazz.getDeclaredFields();
for (int i = 0; i < field.length; i++) {
// 权限修饰符
int mo = field[i].getModifiers();
String priv = Modifier.toString(mo);
// 属性类型
Class<?> type = field[i].getType();
System.out.println(priv + " " + type.getName() + " " + field[i].getName() + ";");
}
System.out.println("==========实现的接口或者父类的属性==========");
// 取得实现的接口或者父类的属性
Field[] filed1 = clazz.getFields();
for (int j = 0; j < filed1.length; j++) {
// 权限修饰符
int mo = filed1[j].getModifiers();
String priv = Modifier.toString(mo);
// 属性类型
Class<?> type = filed1[j].getType();
System.out.println(priv + " " + type.getName() + " " + filed1[j].getName() + ";");
}
}
}
通过反射机制调用某个类的方法
package net.xsoftlab.baike;
import java.lang.reflect.Method;
public class TestReflect {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<?> clazz = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect");
// 调用TestReflect类中的reflect1方法
Method method = clazz.getMethod("reflect1");
method.invoke(clazz.newInstance());
// Java 反射机制 - 调用某个类的方法1.
// 调用TestReflect的reflect2方法
method = clazz.getMethod("reflect2", int.class, String.class);
method.invoke(clazz.newInstance(), 20, "张三");
// Java 反射机制 - 调用某个类的方法2.
// age -> 20. name -> 张三
}
public void reflect1() {
System.out.println("Java 反射机制 - 调用某个类的方法1.");
}
public void reflect2(int age, String name) {
System.out.println("Java 反射机制 - 调用某个类的方法2.");
System.out.println("age -> " + age + ". name -> " + name);
}
}
通过反射机制操作某个类的属性
package net.xsoftlab.baike;
import java.lang.reflect.Field;
public class TestReflect {
private String proprety = null;
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<?> clazz = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect");
Object obj = clazz.newInstance();
// 可以直接对 private 的属性赋值
Field field = clazz.getDeclaredField("proprety");
field.setAccessible(true);
field.set(obj, "Java反射机制");
System.out.println(field.get(obj));
}
}
4. 反射机制的应用实例
在泛型为Integer的ArrayList中存放一个String类型的对象。
package net.xsoftlab.baike;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;
public class TestReflect {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
Method method = list.getClass().getMethod("add", Object.class);
method.invoke(list, "Java反射机制实例。");
System.out.println(list.get(0));
}
}
通过反射取得并修改数组的信息
package net.xsoftlab.baike;
import java.lang.reflect.Array;
public class TestReflect {
public static void main(String[] args) throws Exception {
int[] temp = { 1, 2, 3, 4, 5 };
Class<?> demo = temp.getClass().getComponentType();
System.out.println("数组类型： " + demo.getName());
System.out.println("数组长度 " + Array.getLength(temp));
System.out.println("数组的第一个元素: " + Array.get(temp, 0));
Array.set(temp, 0, 100);
System.out.println("修改之后数组第一个元素为： " + Array.get(temp, 0));
}
}
将反射机制应用于工厂模式
package net.xsoftlab.baike;
interface fruit {
public abstract void eat();
}
class Apple implements fruit {
public void eat() {
System.out.println("Apple");
}
}
class Orange implements fruit {
public void eat() {
System.out.println("Orange");
}
}
class Factory {
public static fruit getInstance(String ClassName) {
fruit f = null;
try {
f = (fruit) Class.forName(ClassName).newInstance();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return f;
}
}
/**
* 对于普通的工厂模式当我们在添加一个子类的时候，就需要对应的修改工厂类。 当我们添加很多的子类的时候，会很麻烦。
* Java 工厂模式可以参考
*
http://baike.xsoftlab.net/view/java-factory-pattern *
* 现在我们利用反射机制实现工厂模式，可以在不修改工厂类的情况下添加任意多个子类。
*
* 但是有一点仍然很麻烦，就是需要知道完整的包名和类名，这里可以使用properties配置文件来完成。
*
* java 读取 properties 配置文件 的方法可以参考
*
http://baike.xsoftlab.net/view/java-read-the-properties-configuration-file *
* @author xsoftlab.net
*/
public class TestReflect {
public static void main(String[] args) throws Exception {
fruit f = Factory.getInstance("net.xsoftlab.baike.Apple");
if (f != null) {
f.eat();
}
}
}我有一个微信公众号，经常会分享一些Java技术相关的干货，还有一些学习资源。
如果你喜欢我的分享，可以用微信搜索“Java团长”或者“javatuanzhang”关注。