一、反射机制
在前面Java语法之注解自定义注解时我们也有提到反射，要获取类方法和字段的注解信息，必须通过Java的反射技术来获取 Annotation对象。那什么是反射呢?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一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。它有点类似照妖镜的作用，不管是什么妖魔鬼怪(类或对象)都能看到它的真面目(获取类的属性方法、调用对象的属性方法)。
二、Class理解
反射机制可以动态获取类信息以及调用对象方法，那它是通过什么实现的呢？这就要介绍下Class类了。首先明确Class也是一个类，只是它是一个描述类的类，它也可以生成对象。对于每个类而言，在JRE中有且仅有一个不变的 Class 类型的对象，而这个Class 类型的对象只能由系统建立，封装了当前对象所对应的类的信息，有哪些属性，方法，构造器，实现了哪些接口等等。而且每个类的实例都会记得自己是由哪个Class实例所生成。
那要获取类信息或调用对象方法，肯定首先要获取到该类或对象对应的Class类的实例。一般获取Class对象有三种方式。
1. 通过类名获取 类名.class
2. 通过对象获取 对象.getClass()
3. 通过全类名获取 Class.forName(全类名)
这里我们可以使用用字符串来做验证。输出结果都是class java.lang.String。
package Reflection; public class ReflectionTest { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { //字符串的例子 Class clazz = null; //类名.class clazz = String.class; System.out.println(clazz); //对象.getClass() clazz = "ReflectionTest".getClass(); System.out.println(clazz); //Class.forName(全类名) clazz = Class.forName("java.lang.String"); System.out.println(clazz); } }
class java.lang.String class java.lang.String class java.lang.String
上面通过三种方式能获取到Class实例，然后再了解一下Class类常用的方法
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方法名 |
功能说明 |
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forName(String name) |
返回指定类名 name 的 Class 对象 |
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newInstance() |
调用缺省构造函数，返回该Class对象的一个实例 |
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newInstance(Object []args) |
调用当前格式构造函数，返回该Class对象的一个实例 |
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getName() |
返回此Class对象所表示的实体（类、接口、数组类、基本类型或void）名称 |
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getSuperClass() |
返回当前Class对象的父类的Class对象 |
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getInterfaces() |
获取当前Class对象的接口 |
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getClassLoader() |
返回该类的类加载器 |
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getSuperclass() |
返回表示此Class所表示的实体的超类的Class |
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getFields() |
获取类中public类型的属性 |
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getField(String name) |
获取类特定的方法，name参数指定了属性的名称 |
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getDeclaredFields() |
获取类中所有的属性(public、protected、default、private),但不包括继承的属性 |
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getDeclaredField(String name) |
获取类特定的方法，name参数指定了属性的名称 |
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getConstructors() |
获取类中的公共方法 |
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getConstructor(Class[] params) |
获取类的特定构造方法,params参数指定构造方法的参数类型 |
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getDeclaredConstructors() |
获取类中所有的构造方法(public、protected、default、private) |
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getDeclaredConstructor(Class[] params) |
获取类的特定构造方法,params参数指定构造方法的参数类型 |
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getMethods() |
获得类的public类型的方法 |
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getMethod(String name, Class[] params) |
获得类的特定方法,name参数指定方法的名字,params参数指定方法的参数类型 |
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getDeclaredMethods() |
获取类中所有的方法(public、protected、default、private) |
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getDeclaredMethod(String name, Class[] params) |
获得类的特定方法,name参数指定方法的名字,params参数指定方法的参数类型 |
三、反射的使用
这里要着重介绍下上面API的使用，因为在后面要学习的Spring中IOC的原理就是反射加工厂模式。学好反射API有助于理解Spring框架内部实现。为了演示Class方法的使用，在注解demo的基础上对Person、Student类进行了修改。
Person类：
package Reflection; @CustomDescription(description="基类") @CustomDescription(description="人") public class Person { private String Name; public String getName() { return Name; } public void setName(String name) { Name = name; } public String PersonPublicMethod(String str) { return str; } public Person(String name) { Name = name; } public String PersonPrivateMethod(String str) { return str; } public Person() { super(); } }
Student类:
package Reflection; @CustomDescription(description="学生") @CustomDescription(description="人") public class Student extends Person { public String StudentId; public String getStudentId() { return StudentId; } public void setStudentId(String studentId) { StudentId = studentId; } public String StudentPublicMethod(String str) { return str; } private String StudentPrivateMethod(String str) { return str; } public Student(String name, String studentId) { super(name); StudentId = studentId; } private Student(String name) { super(name); StudentId="123456"; } public Student() { } }
一、描述方法Method
描述方法的主要是4个获取方法getMethods、getMethod、getDeclaredMethods、getDeclaredMethod和1个调用方法invoke。
getMethods：获取clazz对应类中的所有方法，不能获取private方法,且获取从父类继承来的所有方法包括私有父类的私有方法
getMethod：获取clazz对应类中指定方法名和参数类型的方法，不能获取private方法,且获取从父类继承来的所有方法包括私有父类的私有方法，因为存在同方法名不同参数这种情况，所以只有同时指定方法名和参数类型才能唯一确定一个方法。
getDeclaredMethods：获取所有方法，包括私有方法,所有声明的方法，都可以获取到，且只获取当前类的方法。
getDeclaredMethod：获取clazz对应类中指定方法名和参数类型的方法，包括私有方法,所有声明的方法，都可以获取到，且只获取当前类的方法。
Invoke：执行方法,第一个参数表示执行哪个对象的方法，剩下的参数是执行方法时需要传入的参数,私有方法的执行，必须在调用invoke之前加上一句method.setAccessible(true);
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException { Class clazz = Class.forName("Reflection.Student"); Method method=null; Method[] methods=null; methods = clazz.getMethods(); for(Method mth:methods){ System.out.print(mth.getName()+" "); } System.out.println(); method = clazz.getMethod("StudentPublicMethod",String.class); System.out.print(method.getName()+" "); System.out.println(); methods = clazz.getDeclaredMethods(); for(Method mth:methods){ System.out.print(mth.getName()+" "); } System.out.println(); method = clazz.getDeclaredMethod("StudentPrivateMethod",String.class); System.out.print(method.getName()+" "); System.out.println(); Object obje = clazz.newInstance(); method.setAccessible(true); String result=(String) method.invoke(obje,"inputParams"); System.out.println(result); }
输出结果:
StudentPublicMethod setStudentId getStudentId getName setName PersonPrivateMethod PersonPublicMethod wait wait wait equals toString hashCode getClass notify notifyAll StudentPublicMethod StudentPrivateMethod StudentPublicMethod setStudentId getStudentId StudentPrivateMethod inputParams
二、描述字段Filed
描述字段Filed方法的使用和描述方法Method中方法的使用有点类似，也是4个获取字段的方法：getFields、getField、getDeclaredFields、getDeclaredField。
getFields：获得某个类的所有的公共（public）的字段，包括父类中的字段。
getField：获取某个类public成员变量中指定变量名的字段，包括基类。
getDeclaredFields：获得某个类的所有声明的字段，即包括public、private和proteced，但是不包括父类的申明字段。
getDeclaredField：获取某个类的所有成员变量指定变量名的字段，不包括基类。
1.字段获取
Class clazz = Class.forName("Reflection.Student");
System.out.println("---------getDeclaredFields---------");
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
for(Field field: fields){
System.out.print(field.getName()+" ");
}
System.out.println();
System.out.println("---------getFields---------");
fields = clazz.getFields();
for(Field field: fields){
System.out.print(field.getName()+" ");
}
System.out.println();
System.out.println("---------getDeclaredField---------");
Field field = clazz.getDeclaredField("StudentId");
field.setAccessible(true);
System.out.println(field.getName());
System.out.println("---------getField--------");
field = clazz.getField("StudentId");
System.out.println(field.getName());
---------getDeclaredFields--------- StudentId ---------getFields--------- StudentId ---------getDeclaredField--------- StudentId ---------getField-------- StudentId
2.字段的使用
Class clazz = Class.forName("Reflection.Person");
Person person = new Person("CYW");
//获取私有字段的值
Field field = clazz.getDeclaredField("Name");
//由于是私有字段,需要使用setAccessible(true)
field.setAccessible(true);
Object val = field.get(person);
System.out.println(val);
//改变私有字段的值
field.set(person, "ivan");
System.out.println(person.getName());
三、描述构造器Constructor
先介绍下描述构造函数Constructor用到的方法，主要用到的还是4个：getConstructors、getDeclaredConstructors、getConstructor、getDeclaredConstructor。和前面Method、Field用的方法进行比较，类比思想，举一反三，我们也能大概了解这几个方法的使用。其实在编程中有好多体现哲学思想的地方，有正有反，有阴有阳，学会思考这样可以以点带面，触类旁通。
getConstructors：获取对应类中public类型的构造函数，且只获取当前类的构造函数
getConstructor：获取对应类中public指定参数类型的构造函数，且只获取当前类的构造函数
getDeclaredConstructors：获取对应类中所有构造函数，包括私有构造函数，且只获取当前类的构造函数。
getDeclaredConstructor：获取对应类中指定参数类型的方法，包括私有构造函数，且只获取当前类的方法。
String className = "Reflection.Student"; Class<Student> clazz = (Class<Student>) Class.forName(className); //指定成父类之后实际还是获取子类的构造函数 Constructor<Person> [] constructors = (Constructor<Person>[]) Class.forName(className).getConstructors(); for(Constructor<Person> constructor: constructors){ System.out.println("getConstructors:"+constructor); } Constructor<Student> [] constructorsa = (Constructor<Student>[]) Class.forName(className).getDeclaredConstructors(); for(Constructor<Student> constructor: constructorsa){ System.out.println("getDeclaredConstructors:"+constructor); } //通过getConstructor获取公有构造函数 Constructor<Student> constructor = clazz.getConstructor(String.class, String.class); System.out.println("getConstructor:"+constructor); Student obj = constructor.newInstance("cyw", "123456"); System.out.println(obj.getName()); //通过getDeclaredConstructor获取私有构造函数 constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class); System.out.println("getDeclaredConstructor:"+constructor); //对于私有构造函数在初始化之前要设置setAccessible(true) constructor.setAccessible(true); obj = constructor.newInstance("cyw"); System.out.println(obj.getName());
getConstructors:public Reflection.Student(java.lang.String,java.lang.String) getConstructors:public Reflection.Student() getDeclaredConstructors:public Reflection.Student(java.lang.String,java.lang.String) getDeclaredConstructors:private Reflection.Student(java.lang.String) getDeclaredConstructors:public Reflection.Student() getConstructor:public Reflection.Student(java.lang.String,java.lang.String) cyw getDeclaredConstructor:private Reflection.Student(java.lang.String) cyw
四、描述注解Annotation
描述注解主要用到getAnnotation(Class<A> annotationClass) 方法，它返回该元素的指定类型的注解，否则返回null。
String className = "Reflection.Student"; Class<Student> clazz = (Class<Student>) Class.forName(className); CustomDescriptions customDescriptions =clazz.getAnnotation(CustomDescriptions.class); for(CustomDescription h: customDescriptions.value()){ System.out.println("description:" + h.description()); }
description:学生
description:人