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1. 反射的概念
反射是指在運行時將類的屬性、構造函數和方法等元素動態地映射成一個個對象。通過這些對象我們可以動態地生成對象實例，調用類的方法和更改類的屬性值。
2. 使用場景
什麼情況下運用JAVA反射呢？如果編譯時根本無法預知對象和類可能屬於哪些類，程序只依靠運行時信息來發現該對象和類的真實信息，此時就必須使用反射。
使用反射可以實現下面的功能：
- 在運行時判斷任意一個對象所屬的類
- 在運行時構造任意一個類的對象
- 在運行時判斷任意一個類所具有的方法和屬性
- 在運行時調用任意一個對象的方法
- 生成動態代理
3. 獲得Class對象的幾種方式
前面已經介紹過了，每個類被加載之後，系統就會為該類生成一個對應的Class對象，通過該Class對象就可以訪問到JVM中的這個類。在Java程序中獲得Class對象通常有如下3種方式。
- 使用Class類的forName(String clazzName)靜態方法。該方法需要傳入字符串參數，該字符串參數的值是某個類的全限定類名（必須添加完整包名）。
- 調用某個類的class屬性來獲取該類對應的Class對象。例如，Person.class將會返回Person類對應的Class對象。
- 調用某個對象的getClass()方法。該方法是java.lang.Object類中的一個方法，所以所有的Java對象都可以調用該方法，該方法將會返回該對象所屬類對應的Class對象。
對於第一種方式和第二種方式都是直接根據類來取得該類的Class對象，相比之下，第二種方式有如下兩種優勢。
- 代碼更安全。程序在編譯階段就可以檢查需要訪問的Class對象是否存在。
- 程序性能更好。因為這種方式無須調用方法，所以性能更好。
也就是說，大部分時候我們都應該使用第二種方式來獲取指定類的Class對象。但如果我們只有一個字符串，例如“java.lang.String”，若需要獲取該字符串對應的Class對象，則只能使用第一種方式，使用Class的forName(String clazzName)方法獲取Class對象時，該方法可能拋出一個ClassNotFoundException異常。一旦獲得了某個類所對應的Class對象之後，程序就可以調用Class對象的方法來獲得該對象和該類的真實信息了。
4. Class類 API介紹
通過class類我們能夠獲取大量的信息：
- 獲取構造函數
- Connstructor getConstructor(Class<?>… parameterTypes)：返回此Class對象對應類的指定public構造器。
- Constructor<?>[] getConstructors()：返回此Class對象對應類的所有public構造器。
- Constructor getDeclaredConstructor(Class<?>… parameterTypes)：返回此Class對象對應類的指定構造器，與構造器的訪問權限無關。
- Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()：返回此Class對象對應類的所有構造器，與構造器的訪問權限無關。
- 獲取方法
- Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>… parameterTypes)：返回此Class對象對應類的指定方法，與方法的訪問權限無關。
- Method[] getDeclaredMethods()：返回此Class對象對應類的全部方法，與方法的訪問權限無關。
- 獲取屬性
- Field getField(String name)：返回此Class對象對應類的指定public Field。
- Field[] getFields()：返回此Class對象對應類的所有public Field。
- Field getDeclaredField(String name)：返回此Class對象對應類的指定Field，與Field的訪問權限無關。
- Field[] getDeclaredFields()：返回此Class對象對應類的全部Field，與Field的訪問權限無關。
- 獲取Class對應類上所包含的Annotation。
- A getAnnotation(Class annotationClass)：試圖獲取該Class對象對應類上指定類型的Annotation；如果該類型的註釋不存在，則返回null。
- Annotation[] getAnnotations()：返回該Class對象對應類上的所有Annotation。
- Annotation[] getDeclaredAnnotations()：返回直接修飾該Class對應類的所有Annotation。
- 獲取Class對象對應類包含的內部類。
- Class<?>[] getDeclaredClasses()：返回該Class對象對應類里包含的全部內部類。
如下方法用於訪問該Class對象對應類所在的外部類。 - Class<?> getDeclaringClass()：返回該Class對象對應類所在的外部類。
如下方法用於訪問該Class對象對應類所繼承的父類、所實現的接口等。 - Class<?>[] getInterfaces()：返回該Class對象對應類所實現的全部接口。
- 獲取Class對象對應類所繼承的父類
- Class<? super T> getSuperclass()：返回該Class對象對應類的超類的Class對象。
- 獲取Class對象對應類的修飾符、所在包、類名等基本信息。
- int getModifiers()：返回此類或接口的所有修飾符。修飾符由public、protected、private、final、static、abstract等對應的常量組成，返回的整數應使用Modifier工具類的方法來解碼，才可以獲取真實的修飾符。
- Package getPackage()：獲取此類的包。
- String getName()：以字符串形式返回此Class對象所表示的類的名稱。
- String getSimpleName()：以字符串形式返回此Class對象所表示的類的簡稱。
- 判斷該類是否為接口、枚舉、註釋類型等
- boolean isAnnotation()：返回此Class對象是否表示一個註釋類型（由@interface定義）。
- boolean isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass)：判斷此Class對象是否使用了Annotation註釋修飾。
- boolean isAnonymousClass()：返回此Class對象是否是一個匿名類。
- boolean isArray()：返回此Class對象是否表示一個數組類。
- boolean isEnum()：返回此Class對象是否表示一個枚舉（由enum關鍵字定義）。
- boolean isInterface()：返回此Class對象是否表示一個接口（使用interface定義）。
- boolean isInstance(Object obj)：判斷obj是否是此Class對象的實例，該方法可以完全代替instanceof操作符。
上面的多個getMethod()方法和getConstructor()方法中，都需要傳入多個類型為Class<?>的參數，用於獲取指定的方法或指定的構造器。關於這個參數的作用，假設某個類內包含如下3個info方法簽名：
- public void info()
- public void info(String str)
- public void info(String str , Integer num)
這3個同名方法屬於重載，它們的方法名相同，但參數列表不同。在Java語言中要確定一個方法光有方法名是不行的，例如，我們指定info方法——實際上可以是上面3個方法中的任意一個！如果需要確定一個方法，則應該由方法名和形參列表來確定，但形參名沒有任何實際意義，所以只能由形參類型來確定。例如，我們想要確定第二個info方法，則必須指定方法名為info，形參列表為String.class——因此在程序中獲取該方法使用如下代碼：
clazz.getMethod("info",String.class);
使用反射生成對象
- 利用構造函數生成對象
- 使用Class對象的newInstance()方法來創建該Class對象對應類的實例，這種方式要求該Class對象的對應類有默認構造器，而執行newInstance()方法時實際上是利用默認構造器來創建該類的實例。
- 先使用Class對象獲取指定的Constructor對象，再調用Constructor對象的newInstance()方法來創建該Class對象對應類的實例。通過這種方式可以選擇使用指定的構造器來創建實例。
Constructor c = clazz.getConstructor(String.class);
c.newInstance("xx");
調用方法
Method setProName = aClass.getDeclaredMethod("setProName",String.class);
setProName.setAccessible(true);
etProName.invoke(product,"我是一個產品");
操作屬性
Field[] declaredFields = aClass.getDeclaredFields();
for (Field declaredField : declaredFields) {
System.out.println("fieldName:"+declaredField.getName()+" filedType:"+declaredField.getType());
}
Field proName = aClass.getDeclaredField("proName");
proName.setAccessible(true);
proName.set(product,"我是一個產品");
System.out.println("修稿屬性:"+product);
操作數組
//使用反射動態地創建數組
//創建一個元素類型為String,長度為3的數組
Object arr = Array.newInstance(String.class, 3);
//依次為arr數組中index為0,1,2的元素賦值
Array.set(arr, 0, "榮耀盒子");
Array.set(arr, 1, "榮耀8手機");
Array.set(arr, 2, "華為mate9保時捷版");
Object o1= Array.get(arr, 0);
Object o2= Array.get(arr, 1);
Object o3= Array.get(arr, 2);
System.out.println(o1);
System.out.println(o2);
System.out.println(o3);
5. 使用Demo
public class ReflectDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<Product> aClass = Product.class;
Constructor<?>[] declaredConstructors = aClass.getDeclaredConstructors();
for (Constructor<?> declaredConstructor : declaredConstructors) {
System.out.println(declaredConstructor.getName());
}
Constructor<Product> constructor = aClass.getConstructor(int.class, String.class);
Product product = constructor.newInstance(10, "ds");
System.out.println("創建對象:"+product);
//獲取方法並調用
Method setProName = aClass.getDeclaredMethod("setProName", String.class);
setProName.setAccessible(true);
setProName.invoke(product,"我是一個產品");
System.out.println("調用方法:"+product);
//獲取屬性，並設置屬性的值
Field[] declaredFields = aClass.getDeclaredFields();
for (Field declaredField : declaredFields) {
System.out.println("fieldName:"+declaredField.getName()+" filedType:"+declaredField.getType());
}
Field proName = aClass.getDeclaredField("proName");
proName.setAccessible(true);
proName.set(product,"我是一個產品");
System.out.println("修稿屬性:"+product);
//使用反射動態地創建數組
//創建一個元素類型為String,長度為3的數組
Object arr = Array.newInstance(String.class, 3);
//依次為arr數組中index為0,1,2的元素賦值
Array.set(arr, 0, "榮耀盒子");
Array.set(arr, 1, "榮耀8手機");
Array.set(arr, 2, "華為mate9保時捷版");
Object o1= Array.get(arr, 0);
Object o2= Array.get(arr, 1);
Object o3= Array.get(arr, 2);
System.out.println(o1);
System.out.println(o2);
System.out.println(o3);
System.out.println("end...");
}
}
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