Java反射机制及API使用

反射简单来说，就是动态加载对象，并对对象进行剖析。在Java中的反射机制是指在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道并获取这个类的所有属性和方法。

Java反射机制的作用：

在运行时判断任意一个对象所属的类。
在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。
在运行时任意调用一个对象的方法
在运行时构造任意一个类的对象

反射机制的优缺点是什么？

反射机制的优点就是可以实现动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性。

它的缺点是对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作，我们可以告诉JVM，我们希望做什么并且它
满足我们的要求。这类操作总是慢于只直接执行相同的操作。

获取Class对象的三种方式

Student.java

全选

package com.gyl;

public class Student {
    public int no;
	public String sex;

	private String name;
	private int age;
	
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public int getAge() {
		return age;
	}
	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}

	/*
	 * 构造方法
	 */
	
   Student(String str){  
       System.out.println("(默认)的构造方法 s = " + str);  
   }  
     
   //无参构造方法  
   public Student(){  
       System.out.println("调用了公有、无参构造方法执行了。。。");  
   }  
     
   //有一个参数的构造方法  
   protected Student(char name){  
       System.out.println("姓名：" + name);  
   }  
     
   //有多个参数的构造方法  
   public Student(String name ,int age){  
       System.out.println("姓名："+name+"年龄："+ age);//这的执行效率有问题，以后解决。  
   }  
     
   //私有构造方法  
   private Student(int age){  
       System.out.println("私有的构造方法   年龄："+ age);  
   }
	
}

全选

package com.gyl;

import java.lang.reflect.Constructor;

public class Main {
	public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
		Student student = new Student();
		
		/*
		 * JAVA反射--获取Class对象的三种方式
		 */
		
		// 通过对象名.getClass()方法获取
		Class stuClass = student.getClass();
		System.out.println("stuClass is "+stuClass.getName());		
		
		// 通过类名.class方式获得
		Class stuClass1 = Student.class;
		System.out.println("stuClass1 is "+stuClass1.getName());
		System.out.println(stuClass == stuClass1);
		
		// 通过Class.forName()方法获得
		Class stuClass2 = Class.forName("com.gyl.Student");
		System.out.println("stuClass2 is "+stuClass2);
		System.out.println(stuClass1 == stuClass2);
	}
}

Output:
stuClass is com.gyl.Student
stuClass1 is com.gyl.Student
true
stuClass2 is class com.gyl.Student
true

在运行期间，一个类，只有一个Class对象产生。三种方式常用第三种，第一种对象都有了还要反射干什么。第二种需要导入类的包，依赖太强，不导包就抛编译错误。一般都选第三种，一个字符串可以传入也可写在配置文件中等多种方法。

反射API

获取构造方法

全选

// 返回指定参数类型 public的构造器。 
Constructor<T> getConstructor(类<?>... parameterTypes) 

// 返回指定参数类型的构造器（public, protected, private）。
Constructor<T> getDeclaredConstructor(类<?>... parameterTypes) 

// 返回所有的public类型的构造器
Constructor<?>[] getConstructors() 

// 返回所有的构造器
Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()

全选

package com.gyl;

import java.lang.reflect.Constructor;

public class Main {
	public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {

		// 通过Class.forName()方法获得Class对象
		Class stuClass = Class.forName("com.gyl.Student");
		
		
		System.out.println("************返回所有public构造方法************");
		Constructor[] constructors = stuClass.getConstructors();
		for (Constructor constructor : constructors) {
			System.out.println(constructor);
		}
		/*
		 * Output:
		 * ************返回所有public构造方法************
		 *	public com.gyl.Student()
		 *	public com.gyl.Student(java.lang.String,int)
		 */
	
		System.out.println("************所有的构造方法(包括：私有、受保护、默认、公有)***************");  
	    Constructor[] constructors2 = stuClass.getDeclaredConstructors();
	    for (Constructor constructor : constructors2) {
	    	System.out.println(constructor);
	    }
	    /*
	     * Output:
	     * ************所有的构造方法(包括：私有、受保护、默认、公有)***************
		 *	private com.gyl.Student(int)
		 *	public com.gyl.Student()
		 *	protected com.gyl.Student(char)
		 *	public com.gyl.Student(java.lang.String,int)
		 *	com.gyl.Student(java.lang.String)
	     */
		
		
		Constructor constructor;

		System.out.println("************返回指定类型的 public构造器************");
		try {
			constructor = stuClass.getConstructor(String.class, int.class);
			System.out.println(constructor);
		} catch (NoSuchMethodException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (SecurityException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		/*
		 * Output：
		 * ************返回指定类型的 public构造器************
		 * public com.gyl.Student(java.lang.String,int)
		 * 
		 * 如果指定参数的构造器是非public类型的 则抛出java.lang.NoSuchMethodException异常
		 */
		  
		System.out.println("************返回指定类型的构造器************");
		try { 
			constructor = stuClass.getDeclaredConstructor(int.class);
			System.out.println(constructor);            // char.class
		} catch (NoSuchMethodException e) {             // String.class, int.class
			e.printStackTrace();
		} catch (SecurityException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		/*
		 * Output:
		 * ************返回指定类型的构造器************
		 * public com.gyl.Student(java.lang.String,int)
		 * protected com.gyl.Student(char)
		 * private com.gyl.Student(int)
		 */
	}
}

获取变量

全选

// 根据变量名获得对应的变量，访问权限不限；
Field getDeclaredField(String name) 

// 获得类中所有属性变量 
Field[] getDeclaredFields()

// 根据变量名获取对应public类型的属性变量
Field getField(String name) 

// 获取类中所有public类型的属性变量
Field[] getFields()

全选

package com.gyl;

import java.lang.reflect.Field;

public class Main {
	public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {

		// 通过Class.forName()方法获得Class对象
		Class stuClass = Class.forName("com.gyl.Student");
		
		try {
			Field field1 = stuClass.getField("sex");
			System.out.println(field1);
			
			Field field = stuClass.getDeclaredField("name");
			System.out.println(field);
		} catch (NoSuchFieldException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (SecurityException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		/*
		 * Output:
		 * public java.lang.String com.gyl.Student.sex
		 * private java.lang.String com.gyl.Student.name
		 * 如果使用getField方法指定了一个非public类型的属性，则抛出java.lang.NoSuchFieldException异常
		 */
		
		Field[] fields1 = stuClass.getFields();
		Field[] fields = stuClass.getDeclaredFields();
		System.out.println("************返回所有public属性************");
		for (Field field : fields1) {
			System.out.println(field);
		}
		/*
		 * Output:
		 * ************返回所有public属性************
		 *	public int com.gyl.Student.no
		 *	public java.lang.String com.gyl.Student.sex
		 */

		System.out.println("************返回所有属性************");
		for (Field field : fields) {
			System.out.println(field);
		}
		/*
		 * Output:
		 * ************返回所有属性************
		 *	public int com.gyl.Student.no
		 *	public java.lang.String com.gyl.Student.sex
		 *	private java.lang.String com.gyl.Student.name
		 *	private int com.gyl.Student.age
		 */
	}
}

获取方法

全选

// 获取“名称是name，参数是parameterTypes”的public的函数(包括从基类继承的、从接口实现的所有public函数)
public Method  getMethod(String name, Class[] parameterTypes)

// 获取全部的public的函数(包括从基类继承的、从接口实现的所有public函数)
public Method[]  getMethods()

// 获取“名称是name，参数是parameterTypes”，并且是类自身声明的函数，包含public、protected和private方法。
public Method  getDeclaredMethod(String name, Class[] parameterTypes)

// 获取全部的类自身声明的函数，包含public、protected和private方法。
public Method[]  getDeclaredMethods()

// 如果这个类是“其它类中某个方法的内部类”，调用getEnclosingMethod()就是这个类所在的方法；若不存在，返回null。
public Method  getEnclosingMethod()

全选

package com.gyl;

import java.lang.reflect.Method;

public class Main {
	public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {

		// 通过Class.forName()方法获得Class对象
		Class stuClass = Class.forName("com.gyl.Student");
		
		Method method;
		try {
//			method = stuClass.getMethod("getName");
			method = stuClass.getDeclaredMethod("getAge");
			System.out.println(method);
		} catch (NoSuchMethodException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (SecurityException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		
		System.out.println("*********输出所有方法********");
		Method[] methods = stuClass.getDeclaredMethods();
		for (Method method2 : methods) {
			System.out.println(method2);
		}
		/*
		 * Output：
		 * public int com.gyl.Student.getAge()
		 *	*********输出所有方法********
		 *	public java.lang.String com.gyl.Student.getName()
		 *	public void com.gyl.Student.setName(java.lang.String)
		 *	void com.gyl.Student.print(java.lang.String)
		 *	public int com.gyl.Student.getAge()
		 *	public void com.gyl.Student.setAge(int)
		 */
	}
}

通过反射越过泛型检查

泛型用在编译期，编译过后泛型擦除（消失掉）。所以是可以通过反射越过泛型检查的

全选

import java.lang.reflect.Method;  
import java.util.ArrayList;  
 
/* 
* 通过反射越过泛型检查 
*  
* 例如：有一个String泛型的集合，怎样能向这个集合中添加一个Integer类型的值？ 
*/  
public class Demo {  
   public static void main(String[] args) throws Exception{  
       ArrayList<String> strList = new ArrayList<>();  
       strList.add("aaa");  
       strList.add("bbb");  
         
   //  strList.add(100);  
       //获取ArrayList的Class对象，反向的调用add()方法，添加数据  
       Class listClass = strList.getClass(); //得到 strList 对象的字节码 对象  
       //获取add()方法  
       Method m = listClass.getMethod("add", Object.class);  
       //调用add()方法  
       m.invoke(strList, 100);  
         
       //遍历集合  
       for(Object obj : strList){  
           System.out.println(obj);
           System.out.println(obj.getClass());
       }  
        /*
         *Output:
		 * aaa
		 * class java.lang.String
		 * bbb
		 * class java.lang.String
		 * 100
		 * class java.lang.Integer
		 */
   }  
}