Java反射机制

2019-03-01

一、获取目标类型的Class对象

Class<?> classType = carson.getClass();
Class<?> classType1 = Boolean.class;
Class<?> classType2 = Class.forName("java.lang.Boolean");
Class<?> classType3 = Boolean.TYPE;

System.out.println(classType);
System.out.println(classType1);
System.out.println(classType2);
System.out.println(classType3);

输出

class java.lang.Boolean
class java.lang.Boolean
class java.lang.Boolean
boolean

二、通过 Class 对象分别获取Constructor类对象、Method类对象 & Field 类对象

<-- 1. 获取类的构造函数（传入构造函数的参数类型）->>
  // a. 获取指定的构造函数 （公共 / 继承）
  Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)
  // b. 获取所有的构造函数（公共 / 继承） 
  Constructor<?>[] getConstructors(); 
    // c. 获取指定的构造函数 （ 不包括继承）
  Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) 
  // d. 获取所有的构造函数（ 不包括继承）
  Constructor<?>[] getDeclaredConstructors(); 
  // 特别注意：
  
  // 1. 不带 "Declared"的方法支持取出包括继承、公有（Public） & 不包括有（Private）的构造函数
  // 2. 带 "Declared"的方法是支持取出包括公共（Public）、保护（Protected）、默认（包）访问和私有（Private）的构造方法，但不包括继承的构造函数
  
<--  2. 获取类的属性（传入属性名） -->
  // a. 获取指定的属性（公共 / 继承）
   Field getField(String name) ;
  // b. 获取所有的属性（公共 / 继承）
   Field[] getFields() ;
  // c. 获取指定的所有属性 （不包括继承）
   Field getDeclaredField(String name) ；
  // d. 获取所有的所有属性 （不包括继承）
   Field[] getDeclaredFields() ；
// 最终都是获得一个Field类对象

<-- 3. 获取类的方法（传入方法名 & 参数类型）-->
  // a. 获取指定的方法（公共 / 继承）
    Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) ；
  // b. 获取所有的方法（公共 / 继承）
   Method[] getMethods() ；
  // c. 获取指定的方法 （ 不包括继承）
   Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) ；
  // d. 获取所有的方法（ 不包括继承）
   Method[] getDeclaredMethods() ；

<-- 4. Class类的其他常用方法 -->
getSuperclass(); 
// 返回父类

String getName(); 
// 作用：返回完整的类名（含包名，如java.lang.String ） 

Object newInstance(); 
// 作用：快速地创建一个类的实例
// 具体过程：调用默认构造器（若该类无默认构造器，则抛出异常 
// 注：若需要为构造器提供参数需使用java.lang.reflect.Constructor中的newInstance（）

三、通过 Constructor类对象、Method类对象 & Field类对象分别获取类的构造函数、方法 & 属性的具体信息 & 进行操作

// 即以下方法都分别属于`Constructor`类、`Method`类 & `Field`类的方法。

<-- 1. 通过Constructor 类对象获取类构造函数信息 -->
  String getName()；// 获取构造器名
  Class getDeclaringClass()；// 获取一个用于描述类中定义的构造器的Class对象
  int getModifiers()；// 返回整型数值，用不同的位开关描述访问修饰符的使用状况
  Class[] getExceptionTypes()；// 获取描述方法抛出的异常类型的Class对象数组
  Class[] getParameterTypes()；// 获取一个用于描述参数类型的Class对象数组

<-- 2. 通过Field类对象获取类属性信息 -->
  String getName()；// 返回属性的名称
  Class getDeclaringClass()； // 获取属性类型的Class类型对象
  Class getType()；// 获取属性类型的Class类型对象
  int getModifiers()； // 返回整型数值，用不同的位开关描述访问修饰符的使用状况
  Object get(Object obj) ；// 返回指定对象上 此属性的值
  void set(Object obj, Object value) // 设置 指定对象上此属性的值为value
 
<-- 3. 通过Method 类对象获取类方法信息 -->
  String getName()；// 获取方法名
  Class getDeclaringClass()；// 获取方法的Class对象	
  int getModifiers()；// 返回整型数值，用不同的位开关描述访问修饰符的使用状况
  Class[] getExceptionTypes()；// 获取用于描述方法抛出的异常类型的Class对象数组
  Class[] getParameterTypes()；// 获取一个用于描述参数类型的Class对象数组

<--额外：java.lang.reflect.Modifier类 -->
// 作用：获取访问修饰符

static String toString(int modifiers)	
// 获取对应modifiers位设置的修饰符的字符串表示

static boolean isXXX(int modifiers)	
// 检测方法名中对应的修饰符在modifiers中的值

void setAccessible(boolean flag)	
// 作用：为反射对象设置可访问标志
// 规则：flag = true时 ，表示已屏蔽Java语言的访问检查，使得可以访问 & 修改对象的私有属性

boolean isAccessible()	
// 返回反射对象的可访问标志的值

static void setAccessible(AccessibleObject[] array, boolean flag)	
// 设置对象数组可访问标志

四、利用反射调用类的构造函数

public class Student {

    // 无参构造函数
    public Student() {
        System.out.println("调用了无参构造函数");
    }

    // 有参构造函数
    public Student(String str) {
        System.out.println("调用了有参构造函数");
    }
    
    private String name;
}

  // 1. 获取Student类的Class对象
        Class studentClass = Student.class;
        
        // 2.1 通过Class对象获取Constructor类对象，从而调用无参构造方法
        // 注：构造函数的调用实际上是在newInstance()，而不是在getConstructor()中调用
        Object mObj1 = studentClass.getConstructor().newInstance();

        // 2.2 通过Class对象获取Constructor类对象（传入参数类型），从而调用有参构造方法
        Object mObj2 = studentClass.getConstructor(String.class).newInstance("Wangtao");

五、利用反射调用类对象的方法

public class Student {

    // 无参数方法
    public void setName1 (){
        System.out.println("调用了无参方法：setName1（）");
    }

    // 有参数方法
    public void setName2 (String str){
        System.out.println("调用了有参方法setName2（String str）:" + str);
    }
}

 // 1. 获取Student类的Class对象
       Class studentClass = Student.class;

       // 2. 通过Class对象创建Student类的对象
       Object  mStudent = studentClass.newInstance();

       // 3.1 通过Class对象获取方法setName1（）的Method对象:需传入方法名
       // 因为该方法 = 无参，所以不需要传入参数
       Method msetName1 = studentClass.getMethod("setName1");

       // 通过Method对象调用setName1（）：需传入创建的实例
       msetName1.invoke(mStudent);


       // 3.2 通过Class对象获取方法setName2（）的Method对象:需传入方法名 & 参数类型
       Method msetName2 = studentClass.getMethod("setName2",String.class);

       // 通过Method对象调用setName2（）：需传入创建的实例 & 参数值
       msetName2.invoke(mStudent,"wangtao");

六、优点与缺点

优点：灵活性高。因为反射属于动态编译，即只有到运行时才动态创建 &获取对象实例。

缺点：执行效率低
因为反射的操作主要通过JVM执行，所以时间成本会高于直接执行相同操作。