【转载】Java反射机制详解

转自：http://baike.xsoftlab.net/view/209.html#3_8

1反射机制是什么

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。

2反射机制能做什么

反射机制主要提供了以下功能：

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；
生成动态代理。

3反射机制的相关API

通过一个对象获得完整的包名和类名

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package net.xsoftlab.baike;

public class TestReflect {

public static void main(String[] args) throws Exception {

TestReflect testReflect = new TestReflect();

System.out.println(testReflect.getClass().getName());

// 结果 net.xsoftlab.baike.TestReflect

}

实例化Class类对象

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package net.xsoftlab.baike;

public class TestReflect {

public static void main(String[] args) throws Exception {

Class<?> class1 = null;

Class<?> class2 = null;

Class<?> class3 = null;

// 一般采用这种形式

class1 = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect");

class2 = new TestReflect().getClass();

class3 = TestReflect.class;

System.out.println("类名称 " + class1.getName());

System.out.println("类名称 " + class2.getName());

System.out.println("类名称 " + class3.getName());

}

获取一个对象的父类与实现的接口

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package net.xsoftlab.baike;

import java.io.Serializable;

public class TestReflect implements Serializable {

private static final long serialVersionUID = -2862585049955236662L;

public static void main(String[] args) throws Exception {

Class<?> clazz = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect");

// 取得父类

Class<?> parentClass = clazz.getSuperclass();

System.out.println("clazz的父类为：" + parentClass.getName());

// clazz的父类为： java.lang.Object

// 获取所有的接口

Class<?> intes[] = clazz.getInterfaces();

System.out.println("clazz实现的接口有：");

for (int i = 0; i < intes.length; i++) {

System.out.println((i + 1) + "：" + intes[i].getName());

}

// clazz实现的接口有：

// 1：java.io.Serializable

}

获取某个类中的全部构造函数 - 详见下例

通过反射机制实例化一个类的对象

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package net.xsoftlab.baike;

import java.lang.reflect.Constructor;

public class TestReflect {

public static void main(String[] args) throws Exception {

Class<?> class1 = null;

class1 = Class.forName("net.xsoftlab.baike.User");

// 第一种方法，实例化默认构造方法，调用set赋值

User user = (User) class1.newInstance();

user.setAge(20);

user.setName("Rollen");

System.out.println(user);

// 结果 User [age=20, name=Rollen]

// 第二种方法取得全部的构造函数使用构造函数赋值

Constructor<?> cons[] = class1.getConstructors();

// 查看每个构造方法需要的参数

for (int i = 0; i < cons.length; i++) {

Class<?> clazzs[] = cons[i].getParameterTypes();

System.out.print("cons[" + i + "] (");

for (int j = 0; j < clazzs.length; j++) {

if (j == clazzs.length - 1)

System.out.print(clazzs[j].getName());

else

System.out.print(clazzs[j].getName() + ",");

}

System.out.println(")");

}

// 结果

// cons[0] (java.lang.String)

// cons[1] (int,java.lang.String)

// cons[2] ()

user = (User) cons[0].newInstance("Rollen");

System.out.println(user);

// 结果 User [age=0, name=Rollen]

user = (User) cons[1].newInstance(20, "Rollen");

System.out.println(user);

// 结果 User [age=20, name=Rollen]

}

class User {

private int age;

private String name;

public User() {

super();

}

public User(String name) {

super();

this.name = name;

}

public User(int age, String name) {

super();

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;

}

@Override

public String toString() {

return "User [age=" + age + ", name=" + name + "]";

}

获取某个类的全部属性

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package net.xsoftlab.baike;

import java.io.Serializable;

import java.lang.reflect.Field;

import java.lang.reflect.Modifier;

public class TestReflect implements Serializable {

private static final long serialVersionUID = -2862585049955236662L;

public static void main(String[] args) throws Exception {

Class<?> clazz = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect");

System.out.println("===============本类属性===============");

// 取得本类的全部属性

Field[] field = clazz.getDeclaredFields();

for (int i = 0; i < field.length; i++) {

// 权限修饰符

int mo = field[i].getModifiers();

String priv = Modifier.toString(mo);

// 属性类型

Class<?> type = field[i].getType();

System.out.println(priv + " " + type.getName() + " " + field[i].getName() + ";");

}

System.out.println("==========实现的接口或者父类的属性==========");

// 取得实现的接口或者父类的属性

Field[] filed1 = clazz.getFields();

for (int j = 0; j < filed1.length; j++) {

// 权限修饰符

int mo = filed1[j].getModifiers();

String priv = Modifier.toString(mo);

// 属性类型

Class<?> type = filed1[j].getType();

System.out.println(priv + " " + type.getName() + " " + filed1[j].getName() + ";");

}

获取某个类的全部方法

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package net.xsoftlab.baike;

import java.io.Serializable;

import java.lang.reflect.Method;

import java.lang.reflect.Modifier;

public class TestReflect implements Serializable {

private static final long serialVersionUID = -2862585049955236662L;

public static void main(String[] args) throws Exception {

Class<?> clazz = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect");

Method method[] = clazz.getMethods();

for (int i = 0; i < method.length; ++i) {

Class<?> returnType = method[i].getReturnType();

Class<?> para[] = method[i].getParameterTypes();

int temp = method[i].getModifiers();

System.out.print(Modifier.toString(temp) + " ");

System.out.print(returnType.getName() + " ");

System.out.print(method[i].getName() + " ");

System.out.print("(");

for (int j = 0; j < para.length; ++j) {

System.out.print(para[j].getName() + " " + "arg" + j);

if (j < para.length - 1) {

System.out.print(",");

}

Class<?> exce[] = method[i].getExceptionTypes();

if (exce.length > 0) {

System.out.print(") throws ");

for (int k = 0; k < exce.length; ++k) {

System.out.print(exce[k].getName() + " ");

if (k < exce.length - 1) {

System.out.print(",");

}

} else {

System.out.print(")");

}

System.out.println();

}

通过反射机制调用某个类的方法

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package net.xsoftlab.baike;

import java.lang.reflect.Method;

public class TestReflect {

public static void main(String[] args) throws Exception {

Class<?> clazz = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect");

// 调用TestReflect类中的reflect1方法

Method method = clazz.getMethod("reflect1");

method.invoke(clazz.newInstance());

// Java 反射机制 - 调用某个类的方法1.

// 调用TestReflect的reflect2方法

method = clazz.getMethod("reflect2", int.class, String.class);

method.invoke(clazz.newInstance(), 20, "张三");

// Java 反射机制 - 调用某个类的方法2.

// age -> 20. name -> 张三

}

public void reflect1() {

System.out.println("Java 反射机制 - 调用某个类的方法1.");

}

public void reflect2(int age, String name) {

System.out.println("Java 反射机制 - 调用某个类的方法2.");

System.out.println("age -> " + age + ". name -> " + name);

}

通过反射机制操作某个类的属性

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package net.xsoftlab.baike;

import java.lang.reflect.Field;

public class TestReflect {

private String proprety = null;

public static void main(String[] args) throws Exception {

Class<?> clazz = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect");

Object obj = clazz.newInstance();

// 可以直接对 private 的属性赋值

Field field = clazz.getDeclaredField("proprety");

field.setAccessible(true);

field.set(obj, "Java反射机制");

System.out.println(field.get(obj));

}

反射机制的动态代理

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// 获取类加载器的方法

TestReflect testReflect = new TestReflect();

System.out.println("类加载器 " + testReflect.getClass().getClassLoader().getClass().getName());

package net.xsoftlab.baike;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;

import java.lang.reflect.Method;

import java.lang.reflect.Proxy;

//定义项目接口

interface Subject {

public String say(String name, int age);

}

// 定义真实项目

class RealSubject implements Subject {

public String say(String name, int age) {

return name + " " + age;

}

class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {

private Object obj = null;

public Object bind(Object obj) {

this.obj = obj;

return Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(), obj.getClass().getInterfaces(), this);

}

public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

Object temp = method.invoke(this.obj, args);

return temp;

}

/**

* 在java中有三种类类加载器。

*

* 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jrelibext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。

*

* 如果想要完成动态代理，首先需要定义一个InvocationHandler接口的子类，已完成代理的具体操作。

*

* @author xsoftlab.net

*

*/

public class TestReflect {

public static void main(String[] args) throws Exception {

MyInvocationHandler demo = new MyInvocationHandler();

Subject sub = (Subject) demo.bind(new RealSubject());

String info = sub.say("Rollen", 20);

System.out.println(info);

}

4反射机制的应用实例

在泛型为Integer的ArrayList中存放一个String类型的对象。

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package net.xsoftlab.baike;

import java.lang.reflect.Method;

import java.util.ArrayList;

public class TestReflect {

public static void main(String[] args) throws Exception {

ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();

Method method = list.getClass().getMethod("add", Object.class);

method.invoke(list, "Java反射机制实例。");

System.out.println(list.get(0));

}

通过反射取得并修改数组的信息

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package net.xsoftlab.baike;

import java.lang.reflect.Array;

public class TestReflect {

public static void main(String[] args) throws Exception {

int[] temp = { 1, 2, 3, 4, 5 };

Class<?> demo = temp.getClass().getComponentType();

System.out.println("数组类型： " + demo.getName());

System.out.println("数组长度 " + Array.getLength(temp));

System.out.println("数组的第一个元素: " + Array.get(temp, 0));

Array.set(temp, 0, 100);

System.out.println("修改之后数组第一个元素为： " + Array.get(temp, 0));

}

通过反射机制修改数组的大小

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package net.xsoftlab.baike;

import java.lang.reflect.Array;

public class TestReflect {

public static void main(String[] args) throws Exception {

int[] temp = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };

int[] newTemp = (int[]) arrayInc(temp, 15);

print(newTemp);

String[] atr = { "a", "b", "c" };

String[] str1 = (String[]) arrayInc(atr, 8);

print(str1);

}

// 修改数组大小

public static Object arrayInc(Object obj, int len) {

Class<?> arr = obj.getClass().getComponentType();

Object newArr = Array.newInstance(arr, len);

int co = Array.getLength(obj);

System.arraycopy(obj, 0, newArr, 0, co);

return newArr;

}

// 打印

public static void print(Object obj) {

Class<?> c = obj.getClass();

if (!c.isArray()) {

return;

}

System.out.println("数组长度为： " + Array.getLength(obj));

for (int i = 0; i < Array.getLength(obj); i++) {

System.out.print(Array.get(obj, i) + " ");

}

System.out.println();

}

将反射机制应用于工厂模式

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package net.xsoftlab.baike;

interface fruit {

public abstract void eat();

}

class Apple implements fruit {

public void eat() {

System.out.println("Apple");

}

class Orange implements fruit {

public void eat() {

System.out.println("Orange");

}

class Factory {

public static fruit getInstance(String ClassName) {

fruit f = null;

try {

f = (fruit) Class.forName(ClassName).newInstance();

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

return f;

}

/**

* 对于普通的工厂模式当我们在添加一个子类的时候，就需要对应的修改工厂类。 当我们添加很多的子类的时候，会很麻烦。

* Java 工厂模式可以参考

* http://baike.xsoftlab.net/view/java-factory-pattern

*

* 现在我们利用反射机制实现工厂模式，可以在不修改工厂类的情况下添加任意多个子类。

*

* 但是有一点仍然很麻烦，就是需要知道完整的包名和类名，这里可以使用properties配置文件来完成。

*

* java 读取 properties 配置文件的方法可以参考

* http://baike.xsoftlab.net/view/java-read-the-properties-configuration-file

*

* @author xsoftlab.net

*/

public class TestReflect {

public static void main(String[] args) throws Exception {

fruit f = Factory.getInstance("net.xsoftlab.baike.Apple");

if (f != null) {

f.eat();

}