Java中反射的實現方式

所謂反射，是指在運行時狀態中，獲取類中的屬性和方法，以及調用其中的方法的一種機制。這種機制的作用在於獲取運行時才知道的類（Class）及其中的屬性（Field）、方法（Method）以及調用其中的方法，也可以設置其中的屬性值。

在Java中實現反射最重要的一步，也是第一步就是獲取Class對象，得到Class對象后可以通過該對象調用相應的方法來獲取該類中的屬性、方法以及調用該類中的方法。

Java中反射有如下幾種實現方式：

1、通過Class.forName()方法加載字符串，就可以得到該字符串做代表的Class對象。

例如：Class<?> clazz = Class.forName("java.lang.String")就可以得到String類的Class對象。值得注意的是，字符串必須是類的全名，即包名+類名。

下邊的代碼是Struts配置文件struts.xml中的一個action的配置。

 

<action name="registe" class="cn.com.huixin.struts2.RegisteAction">
   <result>/registeResult.jsp</result>
   <result name="input">/registe2.jsp</result>
</action>

 

這里的class屬性給出了一個類的全名的字符串，服務器是如何通過這個字符串得到類對象的呢？就是通過反射機制RegisteAction對象的。然后再去調用這個類中的默認的execute()方法。

2、通過類名調用class屬性得到該類的Class對象。

例如：Class<?> clazz = String.class也可以得到String類的Class對象。

3、調用實例的getClass()方法。

例如：Date date = new Date();
          Class<?> clazz = date.getClass();

通過上邊的兩句代碼就可以得到date實例的Class對象。

4、如果是基本類型的包裝類，則可以通過調用包裝類的Type屬性來獲得該包裝類的Class對象。
    例如：Class<?> clazz = Integer.TYPE;

下邊通過一段代碼來說明如何實現反射機制。

 

package cn.com.huixin.blogcode;

import java.util.Date;

public class Student {
 private String studentID;
 public String studentName;
 private Date birthday;
 private int score;
 
 public String getStudentID() {
  return studentID;
 }
 
 public void setStudentID(String studentID) {
  this.studentID = studentID;
 }
 
 public String getStudentName() {
  return studentName;
 }
 
 public void setStudentName(String studentName) {
  this.studentName = studentName;
 }
 
 public Date getBirthday() {
  return birthday;
 }
 
 public void setBirthday(Date birthday) {
  this.birthday = birthday;
 }
 
 public int getScore() {
  return score;
 }
 
 public void setScore(int score) {
  this.score = score;
 }
 
 public void finishTask(String taskName) {
  System.out.println(studentName + "完成了" + taskName + "作業");
 }
}

 

下邊的ReflectionTest類中會運用反射機制獲取Student類中的屬性和方法，並生成一個實例，用該實例來調用finishTask方法。

 

package cn.com.huixin.blogcode;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;

public class ReflectionTest {

 public static void main(String[] args) {
  try {
   //獲取Student的Class對象
   Class<?> clazz = Class.forName("cn.com.huixin.blogcode.Student");
   //獲取該類中所有的屬性
   Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
   //遍歷所有的屬性
   for (Field field : fields) {
    //打印屬性信息，包括訪問控制修飾符，類型及屬性名
    System.out.println(field);

    System.out.println("修飾符：" + Modifier.toString(field.getModifiers()));
    System.out.println("類型：" + field.getType());
    System.out.println("屬性名：" + field.getName());
   }
   //獲取該類中的所有方法
   Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
   for (Method method : methods) {
    //打印方法簽名
    System.out.println(method);
    
    System.out.println("修飾符：" + Modifier.toString(method.getModifiers()));
    System.out.println("方法名：" + method.getName());
    System.out.println("返回類型：" + method.getReturnType());
    //獲取方法的參數對象
    Class<?>[] clazzes = method.getParameterTypes();
    for (Class<?> class1 : clazzes) {
     System.out.println("參數類型：" + class1);
    }
   }
   
   //通過Class對象創建實例
   Student student = (Student)clazz.newInstance();
   //獲取屬性名為studentName的字段(Field)對象，以便下邊重新設置它的值
   Field studentName = clazz.getField("studentName");
   //設置studentName的值為”張三“
   studentName.set(student, "張三");
   
   //通過Class對象獲取名為”finishTask“，參數類型為String的方法(Method)對象
   Method finishTask = clazz.getMethod("finishTask", String.class);
   //調用finishTask方法
   finishTask.invoke(student, "數學");
  } catch (Exception e) {
   e.printStackTrace();
  }
 }

}

 

    Class<?> clazz = Class.forName("cn.com.huixin.blogcode.Student")通過上述的第一種方式來獲取Student的Class對象，這兒的字符串必須是類的全路徑名，即包名+類名。當然，該處也可以通過上述的第二種或者第三種方法獲得Student的Class對象。例如：

    (1)、調用Student類的class屬性

         Class<?> clazz = Student.class;

    (2)、調用Student實例的getClass()方法

         Student stu = new Student();

         Class<?> clazz = stu.getClass();

    無論使用哪種方法獲得了Class對象，只要得到了Class對象，下來的操作方法都是相同的。

    Field[] fields = clazz.getDeclaredFields()獲取類中定義的屬性，包括private的屬性，但是不包括從父類繼承下來的屬性。

    下來的for循環遍歷了字段數組fields。field.getModifiers()獲取了屬性的修飾符，這個方法返回的是一個整型的數字，所以要用Modifier.toString()方法將整數轉換為字符串。

    Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods()獲取了類中的方法，包括private的方法，但是不包括從父類繼承下來的方法。

    下來遍歷的方法數組methods。method.getReturnType()獲得方法的返回類型。method.getParameterTypes()獲得方法的參數類型，由於方法可能有多個參數，所以返回值為Class數組。

    Student student = (Student)clazz.newInstance()通過調用Class對象的newInstance()方法，來創建一個Student的實例。newInstance()方法實際上調用的是默認的無參的構造方法。

    Field studentName = clazz.getField("studentName")獲得類中字段名為“studentName”的屬性，需要注意的是，getField()方法只能獲得類中的public的屬性，所以將Student類中的“studentName”設置為public。

    studentName.set(student, "張三")將student實例中的studentName屬性值設置為“張三”。

    Method finishTask = clazz.getMethod("finishTask", String.class)獲得了類中的方法名為“finishTask”，並且具有一個String類型參數的方法對象。

    finishTask.invoke(student, "數學")調用了實例student中的finishTask方法，並且傳入了一個參數。

    執行的結果為：

 

private java.lang.String cn.com.huixin.blogcode.Student.studentID
修飾符：private
類型：class java.lang.String
屬性名：studentID
public java.lang.String cn.com.huixin.blogcode.Student.studentName
修飾符：public
類型：class java.lang.String
屬性名：studentName
private java.util.Date cn.com.huixin.blogcode.Student.birthday
修飾符：private
類型：class java.util.Date
屬性名：birthday
private int cn.com.huixin.blogcode.Student.score
修飾符：private
類型：int
屬性名：score
public void cn.com.huixin.blogcode.Student.finishTask(java.lang.String)
修飾符：public
方法名：finishTask
返回類型：void
參數類型：class java.lang.String
public java.lang.String cn.com.huixin.blogcode.Student.getStudentID()
修飾符：public
方法名：getStudentID
返回類型：class java.lang.String
public void cn.com.huixin.blogcode.Student.setStudentID(java.lang.String)
修飾符：public
方法名：setStudentID
返回類型：void
參數類型：class java.lang.String
public java.lang.String cn.com.huixin.blogcode.Student.getStudentName()
修飾符：public
方法名：getStudentName
返回類型：class java.lang.String
public void cn.com.huixin.blogcode.Student.setStudentName(java.lang.String)
修飾符：public
方法名：setStudentName
返回類型：void
參數類型：class java.lang.String
public java.util.Date cn.com.huixin.blogcode.Student.getBirthday()
修飾符：public
方法名：getBirthday
返回類型：class java.util.Date
public void cn.com.huixin.blogcode.Student.setBirthday(java.util.Date)
修飾符：public
方法名：setBirthday
返回類型：void
參數類型：class java.util.Date
public int cn.com.huixin.blogcode.Student.getScore()
修飾符：public
方法名：getScore
返回類型：int
public void cn.com.huixin.blogcode.Student.setScore(int)
修飾符：public
方法名：setScore
返回類型：void
參數類型：int
張三完成了數學作業