Java反射简易教程

关于Java反射，我们需要弄懂以下几个问题：

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反射是什么？反射有什么用？怎么用反射？

下面我们来一一进行讲解：

一、反射是什么？

Reflection的意思是“反射、映象、倒影”，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。

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及方法；对于任何一个对象，都能够调用它的任意一个方法；这种动态获取信息以及动态调用对象的方法的功能称为Java的反射机制。

1.自省(Introspection)vs.反射(Reflection)

反射经常和自省弄混，为了区别，我们先看看两者的详细定义：

自省(Introspection)：

Introspectionistheabilityofaprogramtoexaminethetypeorpropertiesof

anobjectatruntime.

反射(Reflection)：

Reflectionistheabilityofaprogramtoexamineandmodifythestructure

andbehaviorofanobjectatruntime.

从上述定义，我们可以看出，自省是反射的子集。部分语言支持自省，但是不支持反射，比如C++。

2.自省示例vs.反射示例

自省示例：instanceof操作符用于判断一个对象是否属于一个特定的类。

if(obj instanceof Dog) {
  Dog d = (Dog)obj;
  d.bark();
}

反射实例: Class.forName()方法返回了一个具体类/接口的对象，当然参数需要指定为特定的类名。

// with reflection
Class  c = Class.forName("classpath.and.classname");
Object dog = c.newInstance();
 
Method m = c.getDeclaredMethod("bark", new Class[0]);
m.invoke(dog);

二、为什么需要反射？

Java反射在框架开发中尤为重要。有些情况下，我们要使用的类在运行时才会确定，这个时候我们不能在编译期就使用它，因此只能通过反射的形式来使用在运行时才存在的类(该类符合某种特定的规范，例如JDBC)，这是反射用得比较多的场景。

编译时我们对于类的内部信息不可知，必须得到运行时才能获取类的具体信息。比如ORM框架，在运行时才能够获取类中的各个属性，然后通过反射的形式获取其属性名和值，存入数据库。

反射机制提供的功能：

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。通过反射甚至可以调用到private的方法；在运行时修改构造函数，变量和方法的访问权限。

解耦

假如我们有两个程序员，一个程序员在写程序的时候，需要使用第二个程序员所写的类，但第二个程序员并没完成他所写的类。那么第一个程序员的代码能否通过编译呢？这是不能通过编译的。利用Java反射的机制，就可以让第一个程序员在没有得到第二个程序员所写的类的时候，来完成自身代码的编译

在对类的调用和实例化的时候，通过在配置文件中配置相应的类名，在程序中读取类名，然后通过反射技术在程序中加载和实例化，如常见的数据库驱动程序类，为了达到不依赖特定数据库驱动类，将用到的数据库驱动类名放到配置文件中（常用的有XML文件、Properties文件和文本文件），然后在程序中加载驱动，来实现对数据库的解耦，也就是说只要修改配置文件，就可以方便地更改数据库类型。

例如, Spring使用如下的bean配置:

当Spring在处理时，会使用Class.forName(String)，同时参数为"com.xxx.Foo"用于实例化这个Class。同时，使用反射设置去用于设置特定的值。

这种机制同样也用于Servlet的web应用：


someServlet 
com.programcreek.WhyReflectionServlet

三、反射API

Java反射相关类

Java反射所需要的类并不多，主要有java.lang.Class类java.lang.reflect包中的Field、Constructor、Method、Array类，简单说明如下所示：

Class类：Class类的实例表示正在运行的Java应用程序中的类和接口。Field类：提供有关类或接口的属性的信息，以及对它的动态访问权限。反射的字段可能是一个类属性或实例属性，简单的理解可以把它看成一个封装反射类的属性的类。Constructor类：提供关于类的单个构造方法的信息以及对它的访问权限。这个类和Field类不同，Field类封装了反射类的属性，而Constructor类则封装了反射类的构造方法。Method类：提供关于类或接口上单独某个方法的信息。所反映的方法可能是类方法或实例方法（包括抽象方法）。这个类不难理解，它是用来封装反射类方法的一个类。Array类：提供了动态创建数组和访问数组的静态方法。该类中的所有方法都是静态方法。

Class

类是程序的一部分，每个类都有一个Class对象。换言之，每当编写并且编译了一个新类，就会产生一个Class对象。

Class没有公共构造方法。Class对象是在加载类时由Java虚拟机以及通过调用类加载器中的defineClass方法自动构造的，因此不能显式地声明一个Class对象

Class是Reflection的起源。要想操纵；类的属性和方法，都必须从获取ClassObject开始。

Class的方法

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(Stringname,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。getConstrutors()：获得类的public类型的构造方法。getConstrutor(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。

Constructor

获得类的构造方法

ConstructorgetConstructor(Class[]params)–获得使用特殊的参数类型的公共构造函数Constructor[]getConstructors()–获得类的所有公共构造函数ConstructorgetDeclaredConstructor(Class[]params)–获得使用特定参数类型的构造函数(与接入级别无关)Constructor[]getDeclaredConstructors()–获得类的所有构造函数(与接入级别无关)

Field

获取类定义变量

FieldgetField(Stringname)–获得命名的公共字段Field[]getFields()–获得类的所有公共字段FieldgetDeclaredField(Stringname)–获得类声明的命名的字段Field[]getDeclaredFields()–获得类声明的所有字段

Method

获取类定义方法

MethodgetMethod(Stringname,Class[]params)–使用特定的参数类型，获得命名的公共方法Method[]getMethods()–获得类的所有公共方法MethodgetDeclaredMethod(Stringname,Class[]params)–使用特写的参数类型，获得类声明的命名的方法Method[]getDeclaredMethods()–获得类声明的所有方法

四、反射怎么用？

上一章我们讲解了Java反射API，那么这一章我们将用一些代码实例来展示如何使用这些反射API。

Example1:从对象中获取类名

package com.longluo.java.interview.reflection;
 
public class ReflectionHelloWorld {
 
  public static void main(String[] args) {
    Foo f = new Foo();
    System.out.println(f.getClass().getName());
  }
}
 
class Foo {
  public void print() {
    System.out.println("abc");
  }
}

输出:

com.longluo.java.interview.reflection.Foo

Example 2: 调用未知对象的方法

想象我们不知道一个对象的类型，但是通过反射，我们可以使用这个对象并且找到这个对象是否有个方法名叫print并且调用它，如下所示：

package com.longluo.java.interview.reflection;
 
import java.lang.reflect.Method;
 
public class ReflectionHelloWorld {
 
  /*
   * public static void main(String[] args) { Foo f = new Foo();
   * System.out.println(f.getClass().getName()); }
   */
 
  public static void main(String[] args) {
    Foo f = new Foo();
    Method method;
    try {
      method = f.getClass().getMethod("print", new Class[0]);
      method.invoke(f);
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
 
}
 
class Foo {
  public void print() {
    System.out.println("abc");
  }
}

输出：

abc

Example 3: 从Class实例创建对象

package com.longluo.java.interview.reflection;
 
import java.lang.reflect.Method;
 
public class ReflectionHelloWorld {
 
  public static void main(String[] args) {
    // create instance of "Class"
 
    Class c = null;
 
    try {
      c = Class.forName("com.longluo.java.interview.reflection.Foo");
 
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
 
    // create instance of "Foo"
    Foo f = null;
    try {
      f = (Foo) c.newInstance();
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
    f.print();
  }
 
}
 
class Foo {
  public void print() {
    System.out.println("abc");
  }
}

Example 4: 获取构造器并创建实例

package com.longluo.java.interview.reflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
public class ReflectionHelloWorld4 {
  public static void main(String[] args) {
    // create instance of "Class"
    Class c = null;
    try {
      c = Class.forName("com.longluo.java.interview.reflection.Foo4");
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
    // create instance of "Foo"
    Foo4 f1 = null;
    Foo4 f2 = null;
    // get all constructors
    Constructor cons[] = c.getConstructors();
    try {
      f1 = (Foo4) cons[0].newInstance();
      f2 = (Foo4) cons[1].newInstance("abc");
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
    f1.print();
    f2.print();
  }
}
class Foo4 {
  String s;
  public Foo4() {
  }
  public Foo4(String s) {
    this.s = s;
  }
  public void print() {
    System.out.println(s);
  }
}

输出:

null
abc

另外，你可以使用Class实例并获取实现的接口，父类，声明的方法等。

Example 5: 通过反射修改数组大小

package com.longluo.java.interview.reflection;
import java.lang.reflect.Array;
public class ReflectionHelloWorld5 {
  public static void main(String[] args) {
    int[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    int[] newIntArray = (int[]) changeArraySize(intArray, 10);
    print(newIntArray);
    String[] atr = { "a", "b", "c", "d", "e" };
    String[] str1 = (String[]) changeArraySize(atr, 10);
    print(str1);
  }
  // change array size
  public static Object changeArraySize(Object obj, int len) {
    Class arr = obj.getClass().getComponentType();
    Object newArray = Array.newInstance(arr, len);
    // do array copy
    int co = Array.getLength(obj);
    System.arraycopy(obj, 0, newArray, 0, co);
    return newArray;
  }
  // print
  public static void print(Object obj) {
    Class c = obj.getClass();
    if (!c.isArray()) {
      return;
    }
    System.out.println("\nArray length:" + Array.getLength(obj));
    for (int i = 0; i < Array.getLength(obj); i++) {
      System.out.print(Array.get(obj, i) + " ");
    }
  }
}

输出:

Array length:10
1 2 3 4 5 0 0 0 0 0
Array length:10
a b c d e null null null null null

五、总结

本文只是对Java反射很小的内容进行了讲解，大家有兴趣了解更多信息可以从网络查找资料。

以上就是本文关于Java反射简易教程的全部内容，希望对大家有所帮助。感兴趣的朋友可以继续参阅本站：关于Java反射机制你需要知道的事情、Java的RTTI和反射机制代码分析等，有什么问题可以随时留言，小编会及时回复大家的。感谢朋友们对本站的支持！

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