Java反射探索研究（转）

林炳文Evankaka原创作品。转载请注明出处http://blog.csdn.net/evankakay

摘要：本文详细深入讲解是Java中反射的机制，并介绍了如何通过反射来生成对象、调用函数、取得字段、设置字段的方法。最后，给出了一些反射常用到的实例。

一、反射

（1）概念

　　 反射含义：可以获取正在运行的Java对象。
（2）功能
        1)在运行时判断任意一个对象所属的类
        2)在运行时构造任意一个类的对象
        3) 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
       4)在运行时调用任意一个对象的方法
（3）实现Java反射的类
　　1)Class：它表示正在运行的Java应用程序中的类和接口
　　2)Field：提供有关类或接口的属性信息，以及对它的动态访问权限
　　3)Constructor：提供关于类的单个构造方法的信息以及对它的访问权限
　　4)Method：提供关于类或接口中某个方法信息
　　注意：Class类是Java反射中最重要的一个功能类，所有获取对象的信息(包括：方法/属性/构造方法/访问权限)都需要它来实现

（4）取得class的三种方法

1. Dog dog = new Dog();
2. Class<?> dogClass = dog.getClass();
3. Class<?> dogClass1 = Dog.class;
4. Class<?> dogClass2 = Class.forName("com.lin.Dog");//注意要添加异常抛出

（5）关键方法

方法关键字	含义
getDeclaredMethods()	获取所有的方法
getReturnType()	获得方法的放回类型
getParameterTypes()	获得方法的传入参数类型
getDeclaredMethod("方法名",参数类型.class,……)	获得特定的方法
构造方法关键字	含义
getDeclaredConstructors()	获取所有的构造方法
getDeclaredConstructor(参数类型.class,……)	获取特定的构造方法
父类和父接口	含义
getSuperclass()	获取某类的父类
getInterfaces()	获取某类实现的接口

（6）一些区别函数

public Method[] getMethods()返回某个类的所有公用（public）方法包括其继承类的公用方法，当然也包括它所实现接口的方法。

public Method[] getDeclaredMethods()对象表示的类或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，但不包括继承的方法。当然也包括它所实现接口的方法。

getFields()获得某个类的所有的公共（public）的字段，包括父类。

getDeclaredFields()获得某个类的所有申明的字段，即包括public、private和proteced，
但是不包括父类的申明字段。

下面来看一个例子说明：

动物接口

1. package com.lin;
2. public interface Aminal {
3. public String eat(String obj);
4. public int run(int obj);
5. }

实现类：

1. <pre name="code" class="java">package com.lin;
2. import java.util.jar.Attributes.Name;
3. public class Dog implements Aminal {
4. private String name;
5. private int age;
6. public Dog() {
7. // TODO 自动生成的构造函数存根
8. }
9. public Dog(String name,int age) {
10. this.name = name;
11. this.age = age;
12. }
13. public Dog(String name) {
14. this.name = name;
15. this.age = 10;
16. }
17. private void sleep(int x) {
18. System.out.println(name + "睡觉" + x + "分钟");
19. }
20. public String getName() {
21. return name;
22. }
23. public void setName(String name) {
24. this.name = name;
25. }
26. public int getAge() {
27. return age;
28. }
29. public void setAge(int age) {
30. this.age = age;
31. }
32. @Override
33. public String eat(String obj) {
34. System.out.println(name + "吃"+ obj);
35. return null;
36. }
37. @Override
38. public int run(int obj) {
39. System.out.println("跑，速度："+ obj);
40. return 0;
41. }
42. @Override
43. public String toString() {
44. return "狗名：" + name + "  狗的年纪：" + age;
45. }
46. private static void play() {
47. System.out.println("狗狗自己玩啊玩");
48. }
49. }
50. </pre><br>

来看看各自的调用：

1. package com.lin;
2. import java.lang.reflect.Method;
3. public class ReflectLearning {
4. public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
5. Dog dog = new Dog();
6. System.out.println(dog.getClass());
7. System.out.println(dog.getClass().getName());
8. Class<?> dogClass = dog.getClass();
9. Class<?> dogClass1 = Dog.class;
10. Class<?> dogClass2 = Class.forName("com.lin.Dog");
11. Method[] methods1 = dogClass.getMethods();
12. System.out.println("====================通过getMethods取得方法开始====================");
13. for (Method method : methods1) {
14. System.out.println(method);
15. }
16. System.out.println("====================通过getMethods取得方法结束====================");
17. Method[] methods2 = dogClass.getDeclaredMethods();
18. System.out.println("====================通过getDeclaredMethods取得方法开始====================");
19. for (Method method : methods2) {
20. System.out.println(method);
21. }
22. System.out.println("====================通过getDeclaredMethods取得方法结束====================");
23. }
24. }

来看下结果：

getMethods方法

getDeclareMethos方法：

从上面可以看出getMethods()返回某个类的所有公用（public）方法包括其继承类的公用方法，当然也包括它所实现接口的方法。getDeclaredMethods()对象表示的类或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，但不包括继承的方法。当然也包括它所实现接口的方法。

二、通过反射调用构造函数

（1）、列出所有的构造函数：

1. Constructor<?>[] constructors = dogClass.getConstructors();
2. System.out.println("====================列出所有的构造函数结束====================");
3. for (Constructor<?> constructor : constructors) {
4. System.out.println(constructor);
5. }
6. System.out.println("====================列出所有的构造函数结束====================");

输出结果：

（2）、通过反射生成对象

1. System.out.println("====================通过newInstance()来生成对象，一定在有默认构造函数====================");
2. Dog dog1 = (Dog) dogClass.newInstance();
3. dog1.setName("狗狗1号");
4. dog1.setAge(7);
5. System.out.println(dog1);
6. System.out.println("====================通过newInstance(参数)方法一来生成对象====================");
7. Dog dog2 = (Dog)constructors[0].newInstance("狗狗2号");
8. System.out.println(dog2);
9. System.out.println("====================通过newInstance(参数)方法二来生成对象====================");
10. Constructor con1 = dogClass.getConstructor(new  Class[]{String.class,int.class});     //主要就是这句了
11. Dog dog3 = (Dog) con1.newInstance(new Object[]{"狗狗3号",14});
12. System.out.println(dog3);

输出结果：

从上面可以看出，先通过getConstructor(new  Class[]{xxxx.class,yyy.class}),再通过con1.newInstance(new Object[]{"xxxxx",...});的方式是最灵活的，可以自动根据输入的参数类型和个数，找到对应的构造函数来调用。第二种方法需要得到构造函数的数组，并且需要知道对应哪一个构造函数。第一种就只能调用无参构造函数。

三、通过反射调用普通函数、静态函数

（1）取得函数的一些基本信息

1. Class<?> dogClass = Dog.class;
2. Method[] methods = dogClass.getDeclaredMethods();
3. for (Method method : methods) {
4. System.out.println("函数名："+method.getName() +"        函数类型："+ method.getModifiers() + "         函数返回： "+ method.getReturnType() + "        函数参数个数：" + method.getParameterCount());
5. }

输出结果：

其中函数类型对应表如下：
PUBLIC: 1
PRIVATE: 2
PROTECTED: 4
STATIC: 8
FINAL: 16
SYNCHRONIZED: 32
VOLATILE: 64
TRANSIENT: 128
NATIVE: 256
INTERFACE: 512
ABSTRACT: 1024
STRICT: 2048

（2）方法调用

这是当前狗类的方法：

1. package com.lin;
2. import java.util.jar.Attributes.Name;
3. public class Dog implements Aminal {
4. private String name;
5. private int age;
6. public Dog() {
7. // TODO 自动生成的构造函数存根
8. }
9. public Dog(String name,int age) {
10. this.name = name;
11. this.age = age;
12. }
13. public Dog(String name) {
14. this.name = name;
15. this.age = 10;
16. }
17. private void sleep(int x) {
18. System.out.println(name + "睡觉" + x + "分钟");
19. }
20. public String getName() {
21. return name;
22. }
23. public void setName(String name) {
24. this.name = name;
25. }
26. public int getAge() {
27. return age;
28. }
29. public void setAge(int age) {
30. this.age = age;
31. }
32. @Override
33. public String eat(String obj) {
34. System.out.println(name + "吃"+ obj);
35. return null;
36. }
37. @Override
38. public int run(int obj) {
39. System.out.println("跑，速度："+ obj);
40. return 0;
41. }
42. @Override
43. public String toString() {
44. return "狗名：" + name + "  狗的年纪：" + age;
45. }
46. private static void play() {
47. System.out.println("狗狗自己玩啊玩");
48. }
49. }

不同方法的调用过程：

1. //调用私有方法
2. Method method1 = dogClass.getDeclaredMethod("sleep", int.class);//不要用getMethod，它只能取到public方法
3. Dog dog1 = (Dog) dogClass.getConstructor(new Class[] {String.class}).newInstance(new Object[]{"狗狗1号"});
4. method1.setAccessible(true);//私有方法一定要加这句
5. method1.invoke(dog1, 12);
6. //调用私有静态方法
7. Method method2 = dogClass.getDeclaredMethod("play");//不要用getMethod，它只能取到public方法
8. method2.setAccessible(true);//私有方法一定要加这句
9. method2.invoke(dogClass.newInstance());
10. //调用公共方法
11. Method method3 = dogClass.getMethod("eat", String.class);//这里也可以用getDeclaredMethod
12. Dog dog3 = new Dog("狗狗3号", 45);
13. method3.invoke(dog3, "苹果～");

输出结果：

方法调用这里一定要记住getMethod和getDeclaredMethod的区别，并且在调用私有的方法之前一定要加setAccessible（true）这一句，要不会报错！

四、通过反射取得字段、设置字段值

(1)怎么通过反射获取类的属性
a)Class.getDeclaredField(String name);
返回一个 Field 对象，该对象反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定已声明字段。
b)Class.getDeclaredFields();
返回 Field 对象的一个数组，这些对象反映此 Class 对象所表示的类或接口所声明的所有字段。
c)Class.getField(String name);
返回一个 Field 对象，它反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定公共成员字段。
d)Class.getField();
返回一个包含某些 Field 对象的数组，这些对象反映此 Class 对象所表示的类或接口的所有可访问公共字段。

(2)进行属性获取更改

1. Dog dog1 = new Dog("狗狗1号", 12);
2. System.out.println(dog1);
3. Class<?> dogClass = dog1.getClass();
4. Field field1 = dogClass.getDeclaredField("name");//注意，getField只能取得public的字段
5. field1.setAccessible(true);//私有变量必须先设置Accessible为true
6. System.out.println("原本狗名：" + field1.get(dog1));
7. field1.set(dog1,"狗狗2号");
8. System.out.println(dog1);

输出结果：

值得注意的是获取私有属性的时候必须先设置Accessible为true，然后才能获取。

五、反射常用工具类

（1）bean复制工具

这里可以使用commons-beanutils中的copyProperties()方法，自己写是为了加深对反射的理解。

1、toString的基类

1. package com.lin;
2. import java.lang.reflect.Field;
3. import java.text.SimpleDateFormat;
4. import java.util.Date;
5. /**
6. * bean基類
7. * @author lin
8. *
9. */
10. public class BaseBean {
11. public String toString() {
12. StringBuffer sb = new StringBuffer();
13. SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
14. Class<?> cls = this.getClass();
15. Field[] fields = cls.getDeclaredFields();
16. sb.append(cls.getName() + "{");
17. for (Field field : fields) {
18. try {
19. field.setAccessible(true);
20. sb.append(field.getName());
21. sb.append("=");
22. sb.append(field.get(this));
23. sb.append(" ");
24. } catch (Exception e) {
25. e.printStackTrace();
26. }
27. }
28. sb.append("}");
29. return sb.toString();
30. }
31. }

2、bean复制工具

1. package com.lin;
2. import java.lang.reflect.Field;
3. import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
4. import java.lang.reflect.Method;
5. /**
6. * 将一个JavaBean风格对象的属性值拷贝到另一个对象的同名属性中 (如果不存在同名属性的就不拷贝）
7. **/
8. public class BeanCopy {
9. private static String GET = "get";
10. private static String SET = "set";
11. /**
12. *
13. * @param source
14. * @param target
15. * @throws Exception
16. */
17. public static void copy(Object source,Object target){
18. Class<?> sourceClz = source.getClass();
19. Class<?> targetClz = target.getClass();
20. // 得到Class对象所表征的类的所有属性(包括私有属性)
21. Field[] sourceFields = sourceClz.getDeclaredFields();
22. if (sourceFields.length == 0) {
23. sourceFields = sourceClz.getSuperclass().getDeclaredFields();
24. }
25. int len = sourceFields.length;
26. for (int i = 0; i < len; i++) {
27. String fieldName = sourceFields[i].getName();
28. Field targetField = null;
29. // 得到targetClz对象所表征的类的名为fieldName的属性，不存在就进入下次循环
30. try {
31. targetField = targetClz.getDeclaredField(fieldName);
32. } catch (NoSuchFieldException e) {
33. try {
34. targetField = targetClz.getSuperclass().getDeclaredField(fieldName);
35. } catch (NoSuchFieldException e1) {
36. e1.printStackTrace();
37. } catch (SecurityException e1) {
38. e1.printStackTrace();
39. }
40. }
41. if (targetField == null) {
42. continue;
43. }
44. // 判断sourceClz字段类型和targetClz同名字段类型是否相同
45. if (sourceFields[i].getType() == targetField.getType()) {
46. // 由属性名字得到对应get和set方法的名字
47. String getMethodName = GET + fieldName.substring(0, 1).toUpperCase() + fieldName.substring(1);
48. String setMethodName = SET + fieldName.substring(0, 1).toUpperCase() + fieldName.substring(1);
49. // 由方法的名字得到get和set方法的Method对象
50. Method getMethod;
51. Method setMethod;
52. try {
53. try {
54. getMethod = sourceClz.getDeclaredMethod(getMethodName,new Class[] {});//get方法入參為空
55. } catch (NoSuchMethodException e) {
56. getMethod = sourceClz.getSuperclass().getDeclaredMethod(getMethodName,new Class[] {});
57. }
58. try {
59. setMethod = targetClz.getDeclaredMethod(setMethodName,sourceFields[i].getType());//set方法入參不為空
60. } catch (NoSuchMethodException e) {
61. setMethod = targetClz.getSuperclass().getDeclaredMethod(setMethodName,sourceFields[i].getType());
62. }
63. // 调用source对象的getMethod方法
64. Object result = getMethod.invoke(source, new Object[] {});
65. // 调用target对象的setMethod方法
66. setMethod.invoke(target, result);
67. } catch (SecurityException e) {
68. e.printStackTrace();
69. } catch (NoSuchMethodException e) {
70. e.printStackTrace();
71. } catch (IllegalArgumentException e) {
72. e.printStackTrace();
73. } catch (IllegalAccessException e) {
74. e.printStackTrace();
75. } catch (InvocationTargetException e) {
76. e.printStackTrace();
77. }
78. } else {
79. continue;
80. }
81. }
82. }
83. }

使用：

新建两个类：

1. package com.lin;
2. import java.util.Date;
3. public class Car extends BaseBean{
4. private String name;
5. private String id;
6. private Boolean sellFlag;
7. private int age;
8. private double maxSpeed;
9. private double minSpeed;
10. private int driverPeople;
11. private Date date;
12. public String getName() {
13. return name;
14. }
15. public void setName(String name) {
16. this.name = name;
17. }
18. public String getId() {
19. return id;
20. }
21. public void setId(String id) {
22. this.id = id;
23. }
24. public Boolean getSellFlag() {
25. return sellFlag;
26. }
27. public void setSellFlag(Boolean sellFlag) {
28. this.sellFlag = sellFlag;
29. }
30. public int getAge() {
31. return age;
32. }
33. public void setAge(int age) {
34. this.age = age;
35. }
36. public double getMaxSpeed() {
37. return maxSpeed;
38. }
39. public void setMaxSpeed(double maxSpeed) {
40. this.maxSpeed = maxSpeed;
41. }
42. public double getMinSpeed() {
43. return minSpeed;
44. }
45. public void setMinSpeed(double minSpeed) {
46. this.minSpeed = minSpeed;
47. }
48. public int getDriverPeople() {
49. return driverPeople;
50. }
51. public void setDriverPeople(int driverPeople) {
52. this.driverPeople = driverPeople;
53. }
54. public Date getDate() {
55. return date;
56. }
57. public void setDate(Date date) {
58. this.date = date;
59. }
60. }

另一个：

1. package com.lin;
2. import java.util.Date;
3. public class Bus extends BaseBean{
4. private String name;
5. private String id;
6. private Boolean sellFlag;
7. private int age;
8. private double maxSpeed;
9. private double minSpeed;
10. private long driverPeople;//和car類型不同
11. private int driverYear;//car沒有這個
12. private Date date;
13. public String getName() {
14. return name;
15. }
16. public void setName(String name) {
17. this.name = name;
18. }
19. public String getId() {
20. return id;
21. }
22. public void setId(String id) {
23. this.id = id;
24. }
25. public Boolean getSellFlag() {
26. return sellFlag;
27. }
28. public void setSellFlag(Boolean sellFlag) {
29. this.sellFlag = sellFlag;
30. }
31. public int getAge() {
32. return age;
33. }
34. public void setAge(int age) {
35. this.age = age;
36. }
37. public double getMaxSpeed() {
38. return maxSpeed;
39. }
40. public void setMaxSpeed(double maxSpeed) {
41. this.maxSpeed = maxSpeed;
42. }
43. public double getMinSpeed() {
44. return minSpeed;
45. }
46. public void setMinSpeed(double minSpeed) {
47. this.minSpeed = minSpeed;
48. }
49. public long getDriverPeople() {
50. return driverPeople;
51. }
52. public void setDriverPeople(long driverPeople) {
53. this.driverPeople = driverPeople;
54. }
55. public int getDriverYear() {
56. return driverYear;
57. }
58. public void setDriverYear(int driverYear) {
59. this.driverYear = driverYear;
60. }
61. public Date getDate() {
62. return date;
63. }
64. public void setDate(Date date) {
65. this.date = date;
66. }
67. }

调用：

1. public static void test5() {
2. Car car = new Car();
3. car.setAge(12);
4. car.setDriverPeople(4);
5. car.setId("YU1234");
6. car.setMaxSpeed(13.66);
7. car.setMinSpeed(1.09);
8. car.setName("小车");
9. car.setSellFlag(false);
10. car.setDate(new Date());
11. Bus bus = new Bus();
12. BeanCopy.copy(car,bus);
13. System.out.println(car);
14. System.out.println(bus);
15. }

除了两个不同的字段外，其它的都复制过去了，这在DTO、VO、DOMAIN对象转换时经常用到。

http://blog.csdn.net/evankaka/article/details/49978481