前言
在Java运行时刻，能否知道一个类的属性方法并调用改动之？对于任意一个对象，能否知道他的所属类，并调用他的方法？答案是肯定的。这种动态的获取信息及动态调用方法的机制在Java中称为“反射”（reflection）。
Java反射机制主要提供以下功能： 在运行时判断任意一个对象所属的类；
在运行时构造任意一个类的对象； 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法； 在运行时调用任意一个对象的方法。
Reflection 是Java被视为动态（或准动态）语言的一个关键性质。这个机制允许程序在运行时透过Reflection APIs取得任何一个已知名称的class的内部信息，包括其modifiers（诸如public, static 等等）、superclass（例如Object）、实现之interfaces（例如Serializable），也包括fields和methods 的所有信息，并可于运行时改变fields内容或调用methods。
一般而言，开发者社群说到动态语言，大致认同的一个定义是：“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”。
在JDK中，主要由以下类来实现Java反射机制，这些类都位于java.lang.reflect包中： Class类：代表一个类；
Field 类：代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性）； Method类：代表类的方法； Constructor 类：代表类的构造方法； Array类：提供了动态创建数组，以及访问数组的元素的静态方法；
例程DateMethodsTest类演示了Reflection API的基本作用，它读取命令行参数指定的类名，然后打印这个类所具有的方法信息，代码如下：
Datemethodstest.java代码 public class DateMethodsTest {
public static void main(String args[]) throws Exception {
// 加载并初始化命令行参数指定的类 Class<?> classType = Class.forName("java.util.Date"); // 获得类的所有方法 Method methods[] = classType.getDeclaredMethods(); for (int i = 0; i < methods.length; i++) {
System.out.println(methods[i].toString()); } }
}
部分运行结果：
public void java.util.Date.setMinutes(int) public void java.util.Date.setMonth(int) public void java.util.Date.setSeconds(int) public void java.util.Date.setTime(long) public void java.util.Date.setYear(int) public java.lang.String java.util.Date.toGMTString() public java.lang.String java.util.Date.toLocaleString()
例程ReflectTester类进一步演示了Reflection API的基本使用方法。ReflectTester类有一个copy(Object object)方法，这个方法能够创建一个和参数object同样类型的对象，然后把object对象中的所有属性拷贝到新建的对象中，并将它返回这个实例。 复制简单的JavaBean，假定JavaBean 的每个属性都有public 类型的getXXX()和setXXX()方法，代码如下：
public class ReflectTester { public Object copy(Object object) throws Exception { // 获得对象的类型 Class<?> classType = object.getClass(); System.out.println("Class:" + classType.getName());
// 通过默认构造方法创建一个新的对象 Object objectCopy = classType.getConstructor(new Class[] {}).newInstance(new Object[] {});
// 获得对象的所有属性 Field fields[] = classType.getDeclaredFields();
for (int i = 0; i < fields.length; i++) { Field field = fields[i];
String fieldName = field.getName(); String firstLetter = fieldName.substring(0, 1).toUpperCase(); // 获得和属性对应的getXXX()方法的名字
String getMethodName = "get" + firstLetter + fieldName.substring(1);
// 获得和属性对应的setXXX()方法的名字 String setMethodName = "set" + firstLetter + fieldName.substring(1);
// 获得和属性对应的getXXX()方法 Method getMethod = classType.getMethod(getMethodName, new Class[] {}); // 获得和属性对应的setXXX()方法 Method setMethod = classType.getMethod(setMethodName, new Class[] { field.getType() });
// 调用原对象的getXXX()方法 Object value = getMethod.invoke(object, new Object[] {}); System.out.println(fieldName + ":" + value); // 调用拷贝对象的setXXX()方法 setMethod.invoke(objectCopy, new Object[] { value }); } return objectCopy; }
public static void main(String[] args) throws Exception { Customer customer = new Customer("Tom", 21); customer.setId(new Long(1));
Customer customerCopy = (Customer) new ReflectTester().copy(customer);
System.out.println("Copy information:" + customerCopy.getId() + " "
+ customerCopy.getName() + " " + customerCopy.getAge()); }
}
class Customer { private Long id;
private String name;
private int age;
public Customer() { }
public Customer(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; }
public Long getId() { return id; }
public void setId(Long id) { this.id = id; }
public String getName() { return name; }
public void setName(String name) { this.name = name; }
public int getAge() { return age; }
public void setAge(int age) { this.age = age; } }
运行结果：
Class:Customer id:1 name:Tom age:21 Copy information:1 Tom 21
ReflectTester 类的copy(Object object)方法依次执行以下步骤： （1）获得对象的类型： Class classType=object.getClass();
System.out.println("Class:"+classType.getName());
在java.lang.Object 类中定义了getClass()方法，因此对于任意一个Java对象，都可以通过此方法获得对象的类型。Class类是Reflection API 中的核心类，它有以下方法： getName()：获得类的完整名字； getFields()：获得类的public类型的属性；
getDeclaredFields()：获得类的所有属性； getMethods()：获得类的public类型的方法；
getDeclaredMethods()：获得类的所有方法；
getMethod(String name, Class[] parameterTypes)：获得类的特定方法，name参数指定方法的名字，parameterTypes 参数指定方法的参数类型；
getConstructors()：获得类的public类型的构造方法； getConstructor(Class[] parameterTypes)：获得类的特定构造方法，parameterTypes 参数指定构造方法的参数类型；
newInstance()：通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象；
Object objectCopy=classType.getConstructor(new Class[]{}).newInstance(new Object[]{}); 以上代码先调用Class类的getConstructor()方法获得一个Constructor 对象，它代表默认的构造方法，然后调用Constructor对象的newInstance()方法构造一个实例。
（3）获得对象的所有属性： Field fields[]=classType.getDeclaredFields(); Class 类的getDeclaredFields()方法返回类的所有属性，包括public、protected、默认和private访问级别的属性。
（4）获得每个属性相应的getXXX()和setXXX()方法，然后执行这些方法，把原来对象的属性拷贝到新的对象中。
以上是一个反射（reflection）的比较详细的解说，当然真正工程上是不会这样麻烦的，这里是底层的讲解。
以下这个类运用反射机制调用其add()和echo()方法，代码如下：
Invoketester.java代码
import java.lang.reflect.Method;
public class InvokeTester {
public int add(int param1, int param2) { return param1 + param2;
}
public String echo(String msg) { return "echo: " + msg;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<?> classType = InvokeTester.class; Object invokeTester = classType.newInstance();
// 调用InvokeTester对象的add()方法 Method addMethod = classType.getMethod("add", new Class[] { int.class, int.class }); Object result = addMethod.invoke(invokeTester, new Object[] {
new Integer(100), new Integer(200) }); System.out.println((Integer) result);
// 调用InvokeTester对象的echo()方法 Method echoMethod = classType.getMethod("echo", new Class[] { String.class }); result = echoMethod.invoke(invokeTester, new Object[] { "Hello" });
System.out.println((String) result); } }
运行结果：
300 echo: Hello
add()方法的两个参数为int 类型，获得表示add()方法的Method对象的代码如下： Method addMethod=classType.getMethod("add",new Class[]{int.class,int.class});
Method类的invoke(Object obj,Object args[])方法接收的参数必须为对象，如果参数为基本类型数据，必须转换为相应的包装类型的对象。invoke()方法的返回值总是对象，如果实际被 调用的方法的返回类型是基本类型数据，那么invoke()方法会把它转换为相应的包装类型的对象，再将其返回。
在本例中，尽管InvokeTester 类的add()方法的两个参数以及返回值都是int类型，调用add Method 对象的invoke()方法时，只能传递Integer 类型的参数，并且invoke()方法的返回类型也是Integer 类型，Integer 类是int 基本类型的包装类： Object result=addMethod.invoke(invokeTester, new Object[]{new Integer(100),new Integer(200)}); System.out.println((Integer)result); //result 为Integer类型。
java.lang.Array 类提供了动态创建和访问数组元素的各种静态方法。下面的例子ArrayTester1.java的main()方法创建了一个长度为10 的字符串数组，接着把索引位置为5 的元素设为“hello”，然后再读取索引位置为5 的元素的值，代码如下：
Arraytester1.java代码 import java.lang.reflect.Array;
public class ArrayTester1 { public static void main(String args[]) throws Exception { Class<?> classType = Class.forName("java.lang.String"); // 创建一个长度为10的字符串数组 Object array = Array.newInstance(classType, 10); // 把索引位置为5的元素设为"hello"
Array.set(array, 5, "hello"); // 获得索引位置为5的元素的值 String s = (String) Array.get(array, 5); System.out.println(s); }
}
结果：hello
Java API是个很好的帮助资料，大家可以查阅观看。比如说以上的例子：classType就是String类型的一个对象。通过Array类的 newInstance(类型, 长度)创建了一个长度为10的，类型为String的Array数组。通过Array的get和set方法可以将字符串“hello”插进下标为5（实际 上是Array中第六个元素）的“数组方块”中。
例程ArrayTester2 类的main()方法创建了一个 5 x 10 x 15 的整型数组，并把索引位置为[3][5][10] 的元素的值为设37，代码如下： Arraytester2.java代码 import java.lang.reflect.Array;
public class ArrayTester2 { public static void main(String args[]) { int[] dims = new int[] { 5, 10, 15 }; Object array = Array.newInstance(Integer.TYPE, dims);
Object arrayObj = Array.get(array, 3); Class<?> cls = arrayObj.getClass().getComponentType(); System.out.println(cls);
arrayObj = Array.get(arrayObj, 5); Array.setInt(arrayObj, 10, 37); int arrayCast[][][] = (int[][][]) array;
System.out.println(arrayCast[3][5][10]); } }
Java允许我们从多种途径为一个class生成对应的Class object。
（一）运用getClass()方法：
String str = "abc"; Class class = str.getClass();
（二）运用Class.getSuperclass()方法： Button b = new Button(); Class c1 = b.getSuperclass(); Class c2 = c1.getSuperclass();
（三）运用静态方法Class.forName()，这个最常用： Class c1 = Class.forName("java.lang.String"); Class c2 = Class.forName("java.util.Date");
（四）运用.class语法： Class c1 = String.class; Class c2 = java.awt.Button.class; Class c3 = int.class;
Class C4 = int[].class;
（五）运用原始包装类的TYPE方法： Class c1 = Integer.TYPE; Class c2 = Character.TYPE; Class c3 = Boolean.TYPE; Class c4 = Void.TYPE;
通过这五种方法，可以生成我们想要的类对象。