Java中的反射

Java反射API

Java反射指的是在運行狀態時，能夠獲取類的屬性和方法或者修改類運行時行為的過程。

java.lang.Class類提供了很多方法用於獲取元數據、檢查和改變類運行時的行為。

Java的反射主要涉及java.lang和java.lang.reflect包下的類。

反射應用場景舉例

1. IDE, 如Eclipse、MyEclipse、NetBeans等；
2. 調試器；
3. 測試工具等；
4. 各大框架、spring、hibernate等；

java.lang.Class類

java.lang.Class主要提供了以下兩個功能：

1. 提供方法用於訪問運行期間類的元數據；
2. 提供方法用於檢查和修改類的運行時行為；

java.lang.Class類常用方法

Method	Description
1) public String getName()	返回類名
2) public static Class forName(String className)throws ClassNotFoundException	加載類並返回Class對象
3) public Object newInstance()throws InstantiationException,IllegalAccessException	創建實例對象
4) public boolean isInterface()	判斷是否是接口
5) public boolean isArray()	判斷是否是數組
6) public boolean isPrimitive()	判斷是否是原始數據類型
7) public Class getSuperclass()	返回父類Class引用
8) public Field[] getDeclaredFields()throws SecurityException	返回類的成員屬性字段數組
9) public Method[] getDeclaredMethods()throws SecurityException	返回類的方法數組
10) public Constructor[] getDeclaredConstructors()throws SecurityException	返回類的構造方法數組
11) public Method getDeclaredMethod(String name,Class[] parameterTypes)throws NoSuchMethodException,SecurityException	返回類中指定參數類型的方法

怎樣獲取Class對象

有三種方式，如下：

1. Class類的forName()方法，動態加載，運行時，開始裝入類, 並做類的靜態初始化
2. 對象的getClass()方法，靜態加載（編譯時已加載）
3. .class語法， 靜態加載（編譯時已加載）

forName()方法示例

可用於動態加載，當你知道類的全限定名時，可以使用該方式。注意原始數據類型不適用該方法；

package tmp;

class Simple
{
}

public class Test
{
    public static void main(String args[]) throws ClassNotFoundException
    {
        Class<?> c = Class.forName("tmp.Simple");
        System.out.println(c.getName());
        System.out.println(c.getSimpleName());
    }
}

tmp.Simple
Simple

getClass()方法示例：

從實例對象中獲取Class對象

package tmp;

class Simple
{
}

public class Test
{
    void printName(Object obj)
    {

    }

    public static void main(String args[])
    {
        Simple s = new Simple();
        Class<? extends Object> c = s.getClass();
        System.out.println(c.getName());
        System.out.println(c.getSimpleName());
    }
}

tmp.Simple
Simple

.class語法示例

作用於類名上，也可應用於原始數據類型，如下所示：

package tmp;

public class Test
{
    public static void main(String args[])
    {
        Class<Boolean> c = boolean.class;
        System.out.println(c.getName());

        Class<Test> c2 = Test.class;
        System.out.println(c2.getName());
    }
}

boolean
tmp.Test

判斷Class對象對應的類型

以下方法可用於判斷Class對象對應的類型：

1) public boolean isInterface(): 是否對應接口

2) public boolean isArray(): 是否對應數組

3) public boolean isPrimitive(): 是否對應原始數據類型

代碼示例：

package tmp;

class Simple
{
}

interface My
{
}

public class Test
{
    public static void main(String args[])
    {
        try
        {
            Class<?> c = Class.forName("tmp.Simple");
            System.out.println(c.isInterface());

            Class<?> c2 = Class.forName("tmp.My");
            System.out.println(c2.isInterface());

        }
        catch (Exception e)
        {
            System.out.println(e);
        }

    }
}

false
true

通過反射創建實例對象

有兩種方式，如下：

1. 通過Class對象的newInstance()方法創建，這種方式只能調用無參構造方法；
2. 通過Constructor對象的newInstance()方法創建，這種方式適用於有參構造方法，並且還可以破壞單例模式，調用私有構造方法；

所以，通常來講，第二種方式比第一種使用范圍更廣。

Class對象調用newInstance()方法示例

package tmp;

class Simple
{
    void message()
    {
        System.out.println("Hello Java");
    }
}

public class Test
{
    public static void main(String args[])
    {
        try
        {
            Class<?> c = Class.forName("tmp.Simple");
            Simple s = (Simple) c.newInstance();
            s.message();
        }
        catch (Exception e)
        {
            System.out.println(e);
        }

    }
}

Hello Java

Constructor對象調用newInstance()方法示例

注意這里可以根據傳入參數的類型來得到指定的構造方法，還可以改變構造方法的訪問權限限制。

package tmp;

import java.lang.reflect.Constructor;

class Simple
{
    private String msg;
    void message()
    {
        System.out.println("Hello Java," + msg);
    }
    private Simple(String s){
        this.msg = s;
    }
}

public class Test
{
    public static void main(String args[])
    {
        try
        {
            Class<?> c = Class.forName("tmp.Simple");
            Constructor<?> con = c.getDeclaredConstructor(String.class);
            con.setAccessible(true);
            Simple s = (Simple) con.newInstance("...");
            s.message();
        }
        catch (Exception e)
        {
            System.out.println(e);
        }

    }
}

Hello Java,...

通過反射調用私有方法

通過反射，我們可以調用其它類的私有方法，主要涉及java.lang.Class和java.lang.reflect.Method類；

其中主要是用到了Method類的setAccessible方法和invoke方法，前者修改訪問權限，后者調用方法。

通過調用有參私有方法示例：

package tmp;

import java.lang.reflect.Method;

class A
{
    private void cube(int n)
    {
        System.out.println(n * n * n);
    }
}

class Test
{
    public static void main(String args[]) throws Exception
    {
        Class<A> c = A.class;
        Object obj = c.newInstance();

        Method m = c.getDeclaredMethod("cube", new Class[]{ int.class });
        m.setAccessible(true);
        m.invoke(obj, 4);
    }
}

關於javap工具

使用javap命令可以反匯編java的字節碼文件，展示class文件中的字段屬性、構造方法、普通方法信息；

使用說明：

javap java.lang.Object示例

javap -c Test示例：

寫個簡單的Test類，如下：

package tmp;

class Simple
{

}

public class Test
{
    public static void main(String args[])
    {
        System.out.println("Hello");

    }
}

輸入javap -c Test:

 參考資料

基本屬於翻譯，做了小部分修改

http://www.javatpoint.com/java-reflection