Java 反射 | Yao's Blog

简介

反射是 Java 的特征之一。通过反射可以获得并调用任意一个类的所有属性和方法。反射可以在运行期间动态地创造对象、调用方法。

反射的主要使用

反射最重要的用途就是开发各种通用框架。很多框架（比如 Spring）都是配置化的（例如通过 XML 文件配置 Bean），为了保证框架的通用性，它们可能需要根据配置文件加载不同的对象或类，调用不同的方法，这个时候就必须用到反射，运行时动态加载需要加载的对象。

反射是框架实现的灵魂

优缺点

优点：代码实现灵活、为各种框架的功能实现提供便利。
缺点：
- 滥用反射会额外消耗系统资源。
- 反射会忽略权限检查，增加安全问题。

基本用法

以 TargetObject 为例：

public class TargetObject {
    private String value;

    public TargetObject(String value) {
        this.value = value;
    }

    public TargetObject() {
        value = "value";
    }

    public void publicMethod(String s) {
        System.out.println("I love " + s);
    }

    private void privateMethod() {
        System.out.println("value is " + value);
    }

}

获得 Class 的方式

通过Class.forName()方法传入类的全路径获取：

public static Class<?> forName(String className)

// xx.xxxx.TargetObject：类的全路径
Class alunbarClass1 = Class.forName("xx.xxxxx.TargetObject");

通过具体类的.class属性获取：

1	Class alunbarClass2 = TartgetObject.class;

通过实例对象的instance.getClass()方法获取：

1 2	TargetObject o = new TargetObject(); Class alunbarClass3 = o.getClass();

三种方法的区别在于：

Class.forName不执行静态块和动态构造块。
xxxx.class执行静态块，但是不执行动态构造块。
instance.getClass()方法因为需要实力对象，所以静态块和动态块都会执行。

静态块仅在类加载时执行一次，若类已加载便不再重复执行；而动态构造块在每次 new 对象时均会执行。

创建实例对象

通过Class对象的newInstance()方法创建实例对象：

/**
* 获取 TargetObject 类的 Class 对象并且创建 TargetObject 类实例
*/
Class<?> targetClass = TargetObject.class;
TargetObject targetObject = (TargetObject) targetClass.newInstance();

通过创建Class对象的构造器对象，再调用构造器对象的newInstance()方法来创建实例，即用制定的构造器来创建对象：

/**
* 获取 TargetObject 类的 Class 对象并且创建 TargetObject 类实例
*/
Class<?> targetClass = TargetObject.class;
Constructor<?> constructor = targetClass.getConstructor(String.class);
TargetObject targetObject2 = (TargetObject) constructor.newInstance("value");

方法获取及调用

方法的获取主要有以下三种方法：

getDeclaredMethods：返回类或者接口声明的所有方法，包括公共、保护、默认（包）访问和私有方法，但是不包括继承的方法。
1
public Method[] getDeclaredMethods() throws SecurityException
getMethods：返回某个类的所有公共方法，包括继承类的公用方法。
1
public Method[] getMethods() throws SecurityException
getDeclaredMethod：返回类的一个特定的方法，第一个参数为方法的名称，其余为方法的参数对应的Class对象。
1
2
public Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
throws NoSuchMethodException, SecurityException

所有获取到的类方法都需要通过invode()方法调用，以TargetObject为例：

/**
 * 获取TargetObject类中定义的所有方法
 */
Method[] methods = targetClass.getDeclaredMethods();
for (Method method : methods) {
    System.out.println(method.getName());
}

/**
 * 获取指定方法并调用
 */
Method publicMethod = targetClass.getDeclaredMethod("publicMethod", String.class);
publicMethod.invoke(targetObject, "new value");

Method privateMethod = targetClass.getDeclaredMethod("privateMethod");
// 取消安全检查
privateMethod.setAccessible(true);
privateMethod.invoke(targetObject);

成员变量的获取

getField()：所有的公有变量信息。

getDeclaredField()：所有已声明的成员变量，但是不能得到父类的成员变量。

/**
 * 获取指定参数并对参数进行修改
 */
Field field = targetClass.getDeclaredField("value");
// 取消安全检查
field.setAccessible(true);
field.set(targetObject, "new new value");

利用反射创造数组

利用反射创建数组的例子如下：

public static void testArray() throws ClassNotFoundException {
    Class<?> cls = Class.forName("java.lang.String");
    Object array = Array.newInstance(cls,25);

    //往数组里添加内容
    Array.set(array,0,"hello");
    Array.set(array,1,"Java");
    Array.set(array,2,"fuck");
    Array.set(array,3,"Scala");
    Array.set(array,4,"Clojure");

    //获取某一项的内容
    System.out.println(Array.get(array,3));
}

/**
 * Array为java.lang.reflect.Array
 * Array.newInstance()的原型如下
 */
public static Object newInstance(Class<?> componentType, int length)
    throws NegativeArraySizeException {
    return newArray(componentType, length);
}

其中的Array类为java.lang.reflect.Array类，通过Array.newInstance()创建数组对象。

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