Java反射(Reflection)机制及使用

一、什么是反射

JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。
“程序运行时，允许改变程序结构或变量类型，这种语言称为动态语言”。从这个观点看，Perl，Python，Ruby是动态语言，C++，Java，C#不是动态语言。但是JAVA有着一个非常突出的动态相关机制：Reflection，用在Java身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes。换句话说，Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class，获悉其完整构造（但不包括methods定义），并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。

二、Class类

知道一个类后，我们怎么知道这个类的所有属性和方法呢？这就需要用到Class类了。
Class 类十分特殊。它和一般类一样继承自Object，其实体用以表达Java程序运行时的classes和interfaces，也用来表达enum、array、primitive Java types（boolean, byte, char, short, int, long, float, double）以及关键词void。当一个class被加载，或当加载器（class loader）的defineClass()被JVM调用，JVM 便自动产生一个Class 对象。
Class的API很多，具体大家可以查看文档，或者这个在线中文文档

三、反射的具体使用

获得Class对象

有三种方式：
1.直接调用类的class

Class clazz = Dog.class;

2.调用对象的getClass()方法

Dog dog = new Dog("小黄");
Class clazz2 = dog.getClass();

3.使用Class类的forName(String className)方法，这里注意className要填写类的全部路径，包括包名和类名。

try { Class clazz3 = Class.forName("com.wangjj.android_training.reflection.Dog"); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); }

获取构造方法并调用

返回所有：
getConstructors()： 获取所有"公有的"构造方法，返回一个包含某些 Constructor对象的数组。 getDeclaredConstructors()： 获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有) 返回单个： getConstructor(Class... parameterTypes)：获取单个的"公有的"构造方法，参数是要获取的构造方法的参数Class getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes)：获取单个的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有)，参数是要获取的构造方法的参数Class 调用构造方法： Constructor-->newInstance(Object... args)

下面看一个例子：

public class Animal {
    protected String name;
    protected String color;

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getColor() {
        return color;
    }

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }
}

狗类继承自动物类，有三个构造方法，分别是私有有参，公有无参，公有有参的。

public class Dog extends Animal {
    private int loyalty;
    private int weight;


    private Dog(int loyalty){
        this.loyalty = loyalty;

    }

    public Dog(){

    }

    public Dog(String name){
       this.name = name;
    }


    public int getLoyalty() {
        return loyalty;
    }

    public void setLoyalty(int loyalty) {
        this.loyalty = loyalty;
    }

    public int getWeight() {
        return weight;
    }

    private void setWeight(int weight) {
        this.weight = weight;
    }

}

Class clazz = Dog.class;

System.out.println("**********************所有公有构造方法*********************************");
Constructor[] conArray = clazz.getConstructors();
for(Constructor c : conArray){
 System.out.println(c);
}


System.out.println("************所有的构造方法(包括：私有、受保护、默认、公有)***************");
conArray = clazz.getDeclaredConstructors();
for(Constructor c : conArray){
 System.out.println(c);
}

System.out.println("*****************获取公有、无参的构造方法*******************************");
try {
 Constructor con = clazz.getConstructor(null);
 System.out.println(con);
} catch (NoSuchMethodException e) {
 e.printStackTrace();
}

System.out.println("******************获取私有构造方法，并调用*******************************");
try {
 Constructor con = clazz.getDeclaredConstructor(int.class);
 //调用构造方法
 con.setAccessible(true);// 忽略掉访问修饰符
 Dog dog1 = (Dog) con.newInstance(100);
 System.out.println(con);
 System.out.println("忠诚度："+ dog1.getLoyalty());

} catch (NoSuchMethodException e) {
 e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
 e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
 e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
 e.printStackTrace();
}

打印结果如下：

**********************所有公有构造方法*********************************
public com.wangjj.android_training.reflection.Dog(java.lang.String)
public com.wangjj.android_training.reflection.Dog()
************所有的构造方法(包括：私有、受保护、默认、公有)***************
public com.wangjj.android_training.reflection.Dog(java.lang.String)
public com.wangjj.android_training.reflection.Dog()
private com.wangjj.android_training.reflection.Dog(int)
*****************获取公有、无参的构造方法*******************************
public com.wangjj.android_training.reflection.Dog()
******************获取私有构造方法，并调用*******************************
private com.wangjj.android_training.reflection.Dog(int)
忠诚度：100

获取成员变量并调用

返回所有：
Field[] getFields()：获取所有的"公有字段"，包括继承的公有字段
Field[] getDeclaredFields()：获取所有字段，包括：私有、受保护、默认、公有，不包括继承的字段

返回单个：
public Field getField(String fieldName)：获取某个"公有的"字段； 
public Field getDeclaredField(String fieldName)：获取某个字段

设置字段的值： 
Field --> public void set(Object obj,Object value): 
参数说明： 
1.obj:要设置的字段所在的对象； 
2.value:要为字段设置的值；

例如：

Field field = clazz.getDeclaredField("loyalty");
field.setAccessible(true);
field.set(dog1, 60);
System.out.println("忠诚度："+ dog1.getLoyalty()); // 忠诚度：60

获取成员方法并调用

返回所有： 
public Method[] getMethods():获取所有"公有方法"；（包含了父类的方法也包含Object类） 
public Method[] getDeclaredMethods():获取所有的成员方法，包括：私有、受保护、默认、公有(不包括继承的) 

返回单个： 
public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes) 
public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes) 
参数： 
name : 方法名； 
Class ... : 形参的Class类型对象 


调用方法： 
Method --> public Object invoke(Object obj,Object... args): 
参数说明： 
obj： 要调用方法的对象； 
args：调用方式时所传递的实参；

如下：

Method method = clazz.getDeclaredMethod("setWeight", int.class);
method.setAccessible(true);
method.invoke(mydog, 2);
System.out.println(mydog.getWeight());  // 2

四、反射的用途

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（比如通过XML文件配置JavaBean,Action之类的），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。

当我们在使用IDE(如Eclipse，IDEA)时，当我们输入一个对象或类并想调用它的属性或方法时，一按点号，编译器就会自动列出它的属性或方法，这里就会用到反射。

反射还可以用来越过泛型检查。

参考

Java基础之—反射（非常重要）

深入解析Java反射（1） - 基础

秒客网