(转)JAVA反射机制理解

JAVA反射机制：

通俗地说,反射机制就是可以把一个类,类的成员(函数,属性),当成一个对象来操作,希望读者能理解,也就是说,类,类的成员,我们在运行的时候还可以动态地去操作他们.

理论的东东太多也没用，下面我们看看实践 Demo ～

package Day1005;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;

public class Main {
	/**
	 * 为了看清楚Java反射部分代码，所有异常我都最后抛出来给虚拟机处理！
	 * @param args
	 * @throws ClassNotFoundException
	 * @throws InstantiationException
	 * @throws IllegalAccessException
	 * @throws InvocationTargetException
	 * @throws IllegalArgumentException
	 * @throws NoSuchFieldException
	 * @throws SecurityException
	 * @throws NoSuchMethodException
	 */
	public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException, SecurityException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
		// TODO Auto-generated method stub

		//Demo1.  通过Java反射机制得到类的包名和类名
		Demo1();
		System.out.println("===============================================");

		//Demo2.  验证所有的类都是Class类的实例对象
		Demo2();
		System.out.println("===============================================");

		//Demo3.  通过Java反射机制，用Class 创建类对象[这也就是反射存在的意义所在]，无参构造
		Demo3();
		System.out.println("===============================================");

		//Demo4:  通过Java反射机制得到一个类的构造函数，并实现构造带参实例对象
		Demo4();
		System.out.println("===============================================");

		//Demo5:  通过Java反射机制操作成员变量, set 和 get
		Demo5();
		System.out.println("===============================================");

		//Demo6: 通过Java反射机制得到类的一些属性： 继承的接口，父类，函数信息，成员信息，类型等
		Demo6();
		System.out.println("===============================================");

		//Demo7: 通过Java反射机制调用类中方法
		Demo7();
		System.out.println("===============================================");

		//Demo8: 通过Java反射机制获得类加载器
		Demo8();
		System.out.println("===============================================");

	}

	/**
	 * Demo1: 通过Java反射机制得到类的包名和类名
	 * Demo1和Demo2列举了三种方式获取到class类
	 * 1、Class.forName("类的路径") 2、类名.class 3、实例.getClass()
	 */
	public static void Demo1()
	{
		Person person = new Person();
		System.out.println("Demo1: 包名: " + person.getClass().getPackage().getName() + "，"
				+ "完整类名: " + person.getClass().getName());
	}

	/**
	 * Demo2: 验证所有的类都是Class类的实例对象
	 * @throws ClassNotFoundException
	 */
	public static void Demo2() throws ClassNotFoundException
	{
		//定义两个类型都未知的Class , 设置初值为null, 看看如何给它们赋值成Person类
		Class<?> class1 = null;
        Class<?> class2 = null;

        //写法1, 可能抛出 ClassNotFoundException [多用这个写法]
        class1 = Class.forName("Day1005.Person");
        System.out.println("Demo2:(写法1) 包名: " + class1.getPackage().getName() + "，"
				+ "完整类名: " + class1.getName());

        //写法2
        class2 = Person.class;
        System.out.println("Demo2:(写法2) 包名: " + class2.getPackage().getName() + "，"
				+ "完整类名: " + class2.getName());
	}

	/**
	 * Demo3: 通过Java反射机制，用Class 创建类对象[这也就是反射存在的意义所在]
	 * @throws ClassNotFoundException
	 * @throws IllegalAccessException
	 * @throws InstantiationException
	 */
	public static void Demo3() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException
	{
		Class<?> class1 = null;
		class1 = Class.forName("Day1005.Person");
		//由于这里不能带参数，所以你要实例化的这个类Person，一定要有无参构造函数哈～
		Person person = (Person) class1.newInstance();
		person.setAge(20);
		person.setName("LeeFeng");
		System.out.println("Demo3: " + person.getName() + " : " + person.getAge());
	}

	/**
	 * Demo4: 通过Java反射机制得到一个类的构造函数，并实现创建带参实例对象
	 * @throws ClassNotFoundException
	 * @throws InvocationTargetException
	 * @throws IllegalAccessException
	 * @throws InstantiationException
	 * @throws IllegalArgumentException
	 */
	public static void Demo4() throws ClassNotFoundException, IllegalArgumentException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException
	{
		Class<?> class1 = null;
		Person person1 = null;
		Person person2 = null;

		class1 = Class.forName("Day1005.Person");
		//得到一系列构造函数集合
		Constructor<?>[] constructors = class1.getConstructors();

		person1 = (Person) constructors[0].newInstance();
		person1.setAge(30);
		person1.setName("leeFeng");

		person2 = (Person) constructors[1].newInstance(20,"leeFeng");

		System.out.println("Demo4: " + person1.getName() + " : " + person1.getAge()
				+ "  ,   " + person2.getName() + " : " + person2.getAge()
				);

	}

	/**
	 * Demo5: 通过Java反射机制操作成员变量, set 和 get
	 * 不是很理解----可以查看相关JDK
	 *
	 * @throws IllegalAccessException
	 * @throws IllegalArgumentException
	 * @throws NoSuchFieldException
	 * @throws SecurityException
	 * @throws InstantiationException
	 * @throws ClassNotFoundException
	 */
	public static void Demo5() throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException, SecurityException, NoSuchFieldException, InstantiationException, ClassNotFoundException
	{
		Class<?> class1 = null;
		class1 = Class.forName("Day1005.Person");
		Object obj = class1.newInstance();

		//Field 提供有关类或接口的单个字段的信息，以及对它的动态访问权限。反射的字段可能是一个类（静态）字段或实例字段
		Field personNameField = class1.getDeclaredField("name");	//此类中指定字段的 Field 对象
		personNameField.setAccessible(true); //将此对象的 accessible 标志设置为指示的布尔值。值为 true 则指示反射的对象在使用时应该取消 Java 语言访问检查。值为 false 则指示反射的对象应该实施 Java 语言访问检查。
		personNameField.set(obj, "胖虎先森");	//将指定对象变量上此 Field 对象表示的字段设置为指定的新值

		System.out.println("Demo5: 修改属性之后得到属性变量的值：" + personNameField.get(obj));

	}

	/**
	 * Demo6: 通过Java反射机制得到类的一些属性： 继承的接口，父类，函数信息，成员信息，类型等
	 * @throws ClassNotFoundException
	 * 其中取得类中相应字段和相应方法的实例可以学习
	 */
	public static void Demo6() throws ClassNotFoundException
	{
		Class<?> class1 = null;
		class1 = Class.forName("Day1005.SuperMan");

		//取得父类名称
		Class<?>  superClass = class1.getSuperclass();
		System.out.println("Demo6:  SuperMan类的父类名: " + superClass.getName());

		System.out.println("===============================================");

		//取得类中声明的所有字段
		Field[] fields = class1.getDeclaredFields();
		System.out.println(fields.length);
		for (int i = 0; i < fields.length; i++) {
			System.out.println("类中的成员: " + fields[i]);
		}
		System.out.println("===============================================");

		//取得类方法
		Method[] methods = class1.getDeclaredMethods();
		for (int i = 0; i < methods.length; i++) {
			System.out.println("Demo6,取得SuperMan类的方法：");
			System.out.println("函数名：" + methods[i].getName());
			System.out.println("函数返回类型：" + methods[i].getReturnType());
			System.out.println("函数访问修饰符：" + Modifier.toString(methods[i].getModifiers()));
			System.out.println("函数代码写法： " + methods[i]);
		}
		System.out.println("===============================================");

		//取得类实现的接口,因为接口类也属于Class,所以得到接口中的方法也是一样的方法得到哈
		Class<?> interfaces[] = class1.getInterfaces();
		for (int i = 0; i < interfaces.length; i++) {
			System.out.println("实现的接口类名: " + interfaces[i].getName() );
		}

	}

	/**
	 * Demo7: 通过Java反射机制调用类方法
	 * @throws ClassNotFoundException
	 * @throws NoSuchMethodException
	 * @throws SecurityException
	 * @throws InvocationTargetException
	 * @throws IllegalAccessException
	 * @throws IllegalArgumentException
	 * @throws InstantiationException
	 */
	public static void Demo7() throws ClassNotFoundException, SecurityException, NoSuchMethodException, IllegalArgumentException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException
	{
		Class<?> class1 = null;
		class1 = Class.forName("Day1005.SuperMan");

		System.out.println("Demo7: \n调用无参方法fly()：");
		Method method = class1.getMethod("fly");
		method.invoke(class1.newInstance());

		System.out.println("调用有参方法walk(int m)：");
		method = class1.getMethod("walk",int.class);
		method.invoke(class1.newInstance(),100);
	}

	/**
	 * Demo8: 通过Java反射机制得到类加载器信息
	 *
	 * 在java中有三种类类加载器。[这段资料网上截取]

	 *	1）Bootstrap ClassLoader 此加载器采用c++编写，一般开发中很少见。

	 *	2）Extension ClassLoader 用来进行扩展类的加载，一般对应的是jre\lib\ext目录中的类

	 *	3）AppClassLoader 加载classpath指定的类，是最常用的加载器。同时也是java中默认的加载器。
	 *
	 * @throws ClassNotFoundException
	 */
	public static void Demo8() throws ClassNotFoundException
	{
		Class<?> class1 = null;
		class1 = Class.forName("Day1005.SuperMan");
		String nameString = class1.getClassLoader().getClass().getName();

		System.out.println("Demo8: 类加载器类名: " + nameString);
	}

}
/**
 *
 * @author xiaoyaomeng
 *
 */
class  Person{
	private int age;
	private String name;
	public Person(){

	}
	public Person(int age, String name){
		this.age = age;
		this.name = name;
	}

	public int getAge() {
		return age;
	}
	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
}

class SuperMan extends Person implements ActionInterface
{
	private boolean BlueBriefs;

	public void fly()
	{
		System.out.println("超人会飞耶～～");
	}

	public boolean isBlueBriefs() {
		return BlueBriefs;
	}
	public void setBlueBriefs(boolean blueBriefs) {
		BlueBriefs = blueBriefs;
	}

	@Override
	public void walk(int m) {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("超人会走耶～～走了" + m + "米就走不动了！");
	}
}
interface ActionInterface{
	public void walk(int m);
}

运行结果：

Demo1: 包名: Day1005，完整类名: Day1005.Person
===============================================
Demo2:(写法1) 包名: Day1005，完整类名: Day1005.Person
Demo2:(写法2) 包名: Day1005，完整类名: Day1005.Person
===============================================
Demo3: LeeFeng : 20
===============================================
Demo4: leeFeng : 30  ,   leeFeng : 20
===============================================
Demo5: 修改属性之后得到属性变量的值：胖虎先森
===============================================
Demo6:  SuperMan类的父类名: Day1005.Person
===============================================
1
类中的成员: private boolean Day1005.SuperMan.BlueBriefs
===============================================
Demo6,取得SuperMan类的方法：
函数名：fly
函数返回类型：void
函数访问修饰符：public
函数代码写法： public void Day1005.SuperMan.fly()
Demo6,取得SuperMan类的方法：
函数名：walk
函数返回类型：void
函数访问修饰符：public
函数代码写法： public void Day1005.SuperMan.walk(int)
Demo6,取得SuperMan类的方法：
函数名：isBlueBriefs
函数返回类型：boolean
函数访问修饰符：public
函数代码写法： public boolean Day1005.SuperMan.isBlueBriefs()
Demo6,取得SuperMan类的方法：
函数名：setBlueBriefs
函数返回类型：void
函数访问修饰符：public
函数代码写法： public void Day1005.SuperMan.setBlueBriefs(boolean)
===============================================
实现的接口类名: Day1005.ActionInterface
===============================================
Demo7: 
调用无参方法fly()：
超人会飞耶～～
调用有参方法walk(int m)：
超人会走耶～～走了100米就走不动了！
===============================================
Demo8: 类加载器类名: sun.misc.Launcher$AppClassLoader
===============================================

个人觉得使用反射机制的一些地方：

1.工厂模式：Factory类中用反射的话，添加了一个新的类之后，就不需要再修改工厂类Factory了。示例工厂模式与反射机制
2.数据库JDBC中通过Class.forName(Driver).来获得数据库连接驱动。过程查看java中JDBC加载的完整过程
3.分析类文件：毕竟能得到类中的方法等等
4.访问一些不能访问的变量或属性：破解别人代码