java Reflection（反射）基础知识讲解

2022-10-25 08:58:06

1.获取Class对象的方式

1.1）使用 "Class#forName"

public static Class<?> forName(String className) throws ClassNotFoundException;

如果没有获取到Class对象，则抛出异常 ClassNotFoundException;

eg：

Class<?> customerClazz = Class.forName("cn.xiaobenma.demo.core.reflection.VipCustomer");

1.2）使用某个类的 ".class"，eg:

Class<?> customerClazz = VipCustomer.class;

1.3）某个对象的 "#getClass()"，eg:

VipCustomer customer = new VipCustomer("001", "小ben马", "10086", VipCustomer.VIP_ADVANCED);

Class<?> customerClazz = customer.getClass();

2.判断是否为某个类的实例

我们通常使用 "instanceof" 来判断对象是否为某个类的实例。同样，可以使用 "Class#isInstance()" 来判断

public native boolean isInstance(Object obj);

例子:

boolean isCustomer = customer instanceof VipCustomer;

isCustomer = VipCustomer.class.isInstance(customer);

如果person为null, 上述例子都返回false。

3. 创建实例

3.1）使用 "Class#newInstance()": 要保证能访问类的无参构造方法

public T newInstance() throws InstantiationException, IllegalAccessException;

3.2）通过 "Constructor#newInstance(Object ... initargs)"

public T newInstance(Object ... initargs)

    throws InstantiationException, IllegalAccessException,

           IllegalArgumentException, InvocationTargetException

eg:

Constructor<VipCustomer> constructor = getVipCustomerClass().getConstructor(String.class, String.class, String.class, int.class);

        VipCustomer customer = constructor.newInstance("001", "小ben马", "10086", VipCustomer.VIP_ADVANCED);

4. 获取方法（类方法、成员方法）

在Class中定义的方法如下:

//a. 获取当前类及其父类，所有`public`类方法和成员方法

public Method[] getMethods() throws SecurityException;

//b. 通过方法名、参数类型，获取单个`public`类方法或者成员方法（当前类或父类定义的）

public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)

        throws NoSuchMethodException, SecurityException;

//c. 获取当前类（不包括超类）定义的所有类方法和成员方法

public Method[] getDeclaredMethods() throws SecurityException;

//d. 通过方法名、参数类型，获取单个当前类（不包括超类）定义的类方法或成员方法

public Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)

        throws NoSuchMethodException, SecurityException;

5. 获取构造方法

在Class中定义的方法如下:

//a. 获取当前类所有`public`构造方法

public Constructor<?>[] getConstructors() throws SecurityException;

//b. 根据参数类型，获取当前类单个`public`构造方法

public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)

        throws NoSuchMethodException, SecurityException;

//c. 获取当前类所有构造方法

public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() throws SecurityException;

//d. 根据参数类型，获取当前类单个构造方法

public Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)

        throws NoSuchMethodException, SecurityException;

6. 获取变量（类变量、成员变量）

在Class中定义的方法如下:

//a. 获取当前类及其超类，所有`public`类变量和成员变量

public Field[] getFields() throws SecurityException;

//b. 通过名称，获取当前类或超类，单个`public`类变量或者成员变量

public Field getField(String name)

        throws NoSuchFieldException, SecurityException;

//c. 获取当前类（不包括超类），所有类变量和成员变量

public Field[] getDeclaredFields() throws SecurityException;

//d. 通过名称，获取当前类（不包括超类），单个类变量或成员变量

public Field getDeclaredField(String name)

        throws NoSuchFieldException, SecurityException;

7. 通过inovke，调用对象的方法

eg:

Method setRank = getVipCustomerClass().getDeclaredMethod("setRank", int.class);

setRank.invoke(customer, VipCustomer.VIP_NORMAL);

8.获取和修改类变量或者成员变量的值

8.1) Field#set(Object obj, Object value): 通过对象和变量值，设置变量，eg:

Field field = getVipCustomerClass().getDeclaredField("rank");

field.set(customer, VipCustomer.VIP_ADVANCED);

8.2) Field#get(Object obj): 通过对象获取变量值，eg:

Field field = getVipCustomerClass().getDeclaredField("rank");

int rank = (int) field.get(customer);

9.动态改变方法和变量的可访问性

在使用反射获取被调用类的构造方法、方法或变量，可能对于调用类是不可访问的，如被调用类的"private"构造方法，"private" 方法, "private" 变量，会抛出 IllegalAccessException。

java可以通过使用 "AccessibleObject#setAccessible(boolean flag)" 改变可访问性。

"Constructor"、"Method" 和 "Field" 都是 "AccessibleObject" 的子类。

eg:

//在VipCustomer中定义类静态常量PRI_NO=100

Field field = getVipCustomerClass().getDeclaredField("PRI_NO");

field.setAccessible(true);

Assert.assertEquals(100, field.get(null));

//私有构造方法

Constructor<VipCustomer> constructor = getVipCustomerClass().getDeclaredConstructor();

constructor.setAccessible(true);

VipCustomer customer = constructor.newInstance();

Assert.assertNull(customer.getCustomerNo());

Assert.assertNull(customer.getName());

Assert.assertNull(customer.getMobilePhone());

//调用私有类方法

Method method = getVipCustomerClass().getDeclaredMethod("doNothingByVipCustomer");

method.setAccessible(true);

method.invoke(null);

10.利用反射创建数组

数组是比较特殊的类型。

10.1） Array#newInstance(Class<?> componentType, int length)，创建一维数组，eg:

//一维数组

Object array = Array.newInstance(String.class, 2);

Array.set(array, 0, "小ben马");

Array.set(array, 1, "xiaobenma");

Assert.assertEquals("小ben马", Array.get(array, 0));

Assert.assertEquals("xiaobenma", Array.get(array, 1));

10.2） Array#newInstance(Class<?> componentType, int... dimensions)，创建多维数组，eg:

//多维数组

//String[2][1]

Object arrays = Array.newInstance(String.class, 2, 1);

Object array0 = Array.newInstance(String.class, 1);

Array.set(array0, 0, "小ben马");

Array.set(arrays, 0, array0);

Object array1 = Array.newInstance(String.class, 1);

Array.set(array1, 0, "xiaobenma");

Array.set(arrays, 1, array1);

Assert.assertEquals("小ben马", Array.get(Array.get(arrays, 0), 0));

Assert.assertEquals("xiaobenma", Array.get(Array.get(arrays, 1), 0));

10.3）Array#get(Object array, int index)

根据数组和相关索引获取对应的值

10.4）Array#set(Object array, int index, Object value)

根据索引和相关索引，设置对应的值

11.Modifier说明

通常在类中

定义构造方法格式: [修饰符列表] 类名([参数列表])。
定义变量的格式为: [修饰符列表] 返回类型变量名称。
定义方法的格式为: [修饰符列表] 返回类型方法名([参数列表])。

"Member#getModifiers()" 返回一个int类型，通过解释int的值，能获取定义的修饰符列表。"Constructor"、"Method" 和 "Field" 都是 "Member" 的实现类。

修饰符返回的int值，需要通过 "Modifier" 解析。

其中，

Modifier#toString(int mod): 打印定义的所有修饰符
Modifier#isXXX(int mod): 判断修饰符的类型

如果你看过Modifier的源码，你会发现一个有趣的事情，修饰符是按bit位定义的，如：

 /**

 * The {@code int} value representing the {@code public}

 * modifier.

 */

public static final int PUBLIC           = 0x00000001;

/**

 * The {@code int} value representing the {@code private}

 * modifier.

 */

public static final int PRIVATE          = 0x00000002;

/**

 * The {@code int} value representing the {@code protected}

 * modifier.

 */

public static final int PROTECTED        = 0x00000004;

ps说明

反射相关包java.lang.reflect
Proxy是反射中比较重要的应用，在后续博客单独更新。
相关demo代码 core-java-learning

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1.获取Class对象的方式

2.判断是否为某个类的实例

3. 创建实例

4. 获取方法（类方法、成员方法）

5. 获取构造方法

6. 获取变量（类变量、成员变量）

7. 通过inovke，调用对象的方法

8.获取和修改类变量或者成员变量的值

9.动态改变方法和变量的可访问性

10.利用反射创建数组

11.Modifier说明

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