Java反射獲取類和物件資訊全解析

反射可以解決在編譯時無法預知物件和類是屬於那個類的，要根據程式執行時的資訊才能知道該物件和類的資訊的問題。

在兩個人協作開發時，你只要知道對方的類名就可以進行初步的開發了。

獲取類物件

• Class.forName(String clazzName)靜態方法
• 呼叫類的class屬性，Person.class返回的就是Person的class物件（推薦使用）
• 呼叫某個物件的getClass()方法

具體使用還是要根據實際來選擇，第一種方式是比較自由的，只要知道一個類名就可以了，其不會做該類是否存在的校驗，第二種、第三種則會做校驗

獲取類的資訊

獲取類構造器

• Connstructor<T> getConstructor(Class<?>...parameterTypes):返回此Class物件對應類的帶指定形參的public構造器
• Constructor<?>[] getConstructors():返回此Class物件對應類的所有public構造器
• Constructor<T>[] getDeclaredConstructor(Class<?>...parameterTypes):返回此class物件對應類的帶指定引數的構造器，與構造器的訪問許可權無關
• Constructor<?>[] getDeclaredConstructors():返回此class物件對應類的所有構造器，與構造器的訪問許可權無關

獲取類成員方法

• Method getMethod(String name,Class<?>...parameterTypes):返回此class物件對應類的帶指定形參的public方法
• Method[] getMethods():返回此class物件所表示的類的所有public方法
• Method getDeclaredMethod(string name,Class<?>...parameterTypes):返回此class物件對應類的帶指定形參的方法，與方法訪問許可權無關
• Method[] getDeclaredMethods():返回此class物件對應類的全部方法，與方法的訪問許可權無關

獲取類成員變數

• Field getField(String name):返回此class物件對應類的指定名稱的public成員變數
• Field[] getFields():返回此class物件對應類的所有public成員變數
• Field getDeclaredField(String name):返回此class物件對應類的指定名稱的成員變數，與成員變數訪問許可權無關
• Field[] getDeclaredFields():返回此class物件對應類的全部成員變數，與成員變數的訪問許可權無關

獲取類註解

• <A extends Annotation>A getAnnotation(Class<A>annotationClass):嘗試獲取該class物件對應類上村子的指定型別的Annotation，如果該型別註解不存在，則返回null
• <A extends Annotation>A getDeclaredAnnotation(Class<A>annotationClass):這是Java 8中新增的，該方法獲取直接修飾該class物件對應類的指定型別的Annotation，如果不存在，則返回null
• Annotation[] getAnnotations():返回修飾該class物件對應類上存在的所有Annotation
• Annotation[] getDeclaredAnnotations():返回修飾該Class物件對應類上存在的所有Annotation
• <A extends Annotation>A[] getAnnotationByType(Class<A>annotationClass):該方法的功能與前面介紹的getAnnotation()方法基本相似，但由於Java8增加了重複註解功能，因此需要使用該方法獲取修飾該類的指定型別的多個Annotation
• <A extends Annotation>A[] getDeclaredAnnotationByType(Class<A>annotationClass):該方法發功能與前面介紹的getDeclaredAnnotations()方法相似，也是因為Java8的重複註解的功能，需要使用該方法獲取直接修飾該類的指定型別的多個Annotation

獲取該類內部類

• Class<?>[] getDeclaredClasses():返回該class隊形對應類裡包含的全部內部類

獲取該類物件所在的外部類

• Class<?> getDeclaringClass():返回該Class物件對應類所在的外部類

獲取該類物件對應類所實現的介面

• Class<?>[] getInterfaces():返回該Class物件對應類所實現的全部介面

獲取該類物件對應類所繼承的父類

• Class<? super T> getSuperclass():返回該Class物件對應類的超類的Class物件

獲取該類物件對應類的修飾符、所在包、類名等基本資訊

• int getModifiers():返回此類或介面的所有修飾符，修飾符由public、protected、private、final、static、abstract等對應的常量組成，返回的整數應使用Modifier工具類的方法來解碼，才可以獲取真是的修飾符
• Package getPackage():獲取該類的包
• String getName():以字串形式返回此CLass物件所表示的類的簡稱

判斷該類是否為介面、列舉、註解型別

• boolean isAnnotation():返回此class物件是否表示一個註解型別
• boolean isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation>annotationClass):判斷此Class物件是否使用類Annotation修飾
• boolean isAnonymousClass():返回此class物件是否是一個匿名類
• boolean isArray():返回此class物件是否表示一個陣列類
• boolean isEnum():返回此class物件是否表示一個列舉
• boolean isInterface():返回此class物件是否表示一個介面
• boolean isInstance(Object obj):判斷obj是否是此class物件的例項，該方法可以完全代替instanceof操作符

public interface Colorable {
     public void value();
}

public class ClassInfo {

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, SecurityException {
        Class<Colorable> cls=Colorable.class;
        System.out.println(cls.getMethod("value"));
        System.out.println(cls.isAnnotation());
        System.out.println(cls.isInterface());
    }

}

結果

public abstract void com.em.Colorable.value()
false
true

Java8中新增的方法引數反射

• int getParameterCount():獲取該構造器或方法的形參個數
• Parameter[] getParameters():獲取該構造器或方法的所有形參
• getModifiers():獲取修飾該形參的修飾符
• String getName():獲取形參名
• Type getParameterizedType():獲取帶泛型的形參型別
• Class<?>getType():獲取形參型別
• boolean isNamePresent():該方法返回該類的class檔案中是否包含了方法的形參名資訊
• boolean isVarArgs():該方法用於判斷該引數是否為個數可變的形參

public class Test {
    public void getInfo(String str,List<String>list){
        System.out.println("成功");
    }
}

public class ClassInfo {

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, SecurityException {
        Class<Test> cls=Test.class;
        Method med=cls.getMethod("getInfo", String.class,List.class);
        System.out.println(med.getParameterCount());
        Parameter[] params=med.getParameters();
        System.out.println(params.length);
        for(Parameter par:params){
            System.out.println(par.getName());
            System.out.println(par.getType());
            System.out.println(par.getParameterizedType());
        }
    }

}

結果

2
2
arg0
class java.lang.String
class java.lang.String
arg1
interface java.util.List
java.util.List<java.lang.String>

反射生成物件

• 使用Class物件的newInstance()方法建立Class物件的例項，該方法要求要有預設構造器（比較常用）
• 先使用Class物件獲取指定的Constructor物件，在呼叫Constructor物件的newInstance()方法來建立該Class物件對應類的例項

反射呼叫方法

• Object invoke(Object obj,Object...args):該方法中的obj是執行該方法的主調，後面的args是執行該方法時傳入該方法的實參

public class Test {

    public Test(String str) {
        System.out.println(str);
    }
    public void getInfo(String str){
        System.out.println(str);
    }
}

public class ClassInfo {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class<Test> cls=Test.class;
        Constructor<Test>construct=cls.getConstructor(String.class);
        Test test=construct.newInstance("初始化");
        Method med=cls.getMethod("getInfo", String.class);
        med.invoke(test, "呼叫方法成功");
    }

}

結果

初始化
呼叫方法成功

接下來看官仔細看下面的栗子

public class Test {

    public Test(String str) {
        System.out.println(str);
    }
    //私有方法
    private void getInfo(String str){
        System.out.println(str);
    }
}

public class ClassInfo {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class<Test> cls=Test.class;
        Constructor<Test>construct=cls.getConstructor(String.class);
        Test test=construct.newInstance("初始化");
      //為啥使用這個方法呢？
        Method med=cls.getDeclaredMethod("getInfo", String.class);
      //為啥使用這個方法呢？
        med.setAccessible(true);
        med.invoke(test, "呼叫方法成功");
    }

}

結果

初始化
呼叫方法成功

setAccessible(boolean flag):將值設為true，指示該Method在使用是應該取消Java語言的訪問許可權檢查

訪問成員變數值

• getXxx(Object obj):獲取obj物件的該成員變數的值。此處的Xxx對應8種基本型別，如果該成員變數的型別是引用型別的，則去掉Xxx部分
• setXxx(Object obj,Xxx val):將obj物件的該成員變數設定為val值。此處的Xxx對應8中基本型別，如果該成員變數的型別是引用型別，則取消set後面的Xxx

以上兩個方法可以方法所有的成員變數，包括private的私有成員變數

public class Test {
    private int num;

    public Test(String str) {
        System.out.println(str);
    }
    private void getInfo(String str){
        System.out.println(str);
    }
    public int getNum() {
        return num;
    }
    public void setNum(int num) {
        this.num = num;
    }

}

public class ClassInfo {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class<Test> cls=Test.class;
        Constructor<Test>construct=cls.getConstructor(String.class);
        Test test=construct.newInstance("初始化");
        Method med=cls.getDeclaredMethod("getInfo", String.class);
        med.setAccessible(true);
        med.invoke(test, "呼叫方法成功");
        Field fld=cls.getDeclaredField("num");
        fld.setAccessible(true);
        fld.setInt(test, 12);
        System.out.println(fld.getInt(test));
    }

}

結果

初始化
呼叫方法成功
12

運算元組

java.lang.reflect包下有一個Array類，其可以動態建立陣列

static Object newInstance(Class<?>componentType,int...length):建立一個具有指定的元素型別、指定維度的新陣列

static xxx getXxx(Object array,int index):返回array陣列中第index個元素。其中xxx是各種基本資料型別，如果陣列元素是引用型別，則該方法變為get()

static void setXxx(Object array,int index,xxx val):將array陣列中低index 個元素的值設為val，其中xxx是各種基本資料型別，如果陣列元素是引用型別，則該方法變為set()

public class ArrayInfo {

    public static void main(String[] args) {
        Object arrays=Array.newInstance(String.class, 3);
        Array.set(arrays, 0, "第一個");
        Array.set(arrays, 1, "第二個");
        Array.set(arrays, 2, "第三個");
        System.out.println(Array.get(arrays, 2));
    }
}