Java反射實戰

阿豪聊乾貨發表於2016-05-19
Java反射

一、背景

　　最近的專案中需要使用到Java 反射的知識，以前不怎麼了解，也基本沒怎麼用過，抽出一片時間，來具體學習和實戰下Java的反射！拿來和大家分享以及記錄方便以後學習！

二、反射相關概念解析

1.Class類

　　Class類：Java程式中的各個Java類屬於同一類事物，描述這類事物的Java類名就是Class。

　　如何得到各個類的位元組碼即Class類呢？

　　　　[1].類名.class:直接通過類.class獲得。

　　　　[2].物件.getClass()：通過物件呼叫其getClass方法獲得。　　

　　　　[3].Class.forName("類全路徑"):通過類載入器載入獲得

　　注：Java中的原始基本型別：boolean, byte, char, short, int, long, float,double和關鍵詞 void同樣都有Class類，通過.class可獲得它們的類位元組碼。

2.反射的概念

　　反射就是把Java類中的各種成分對映成相應的Java類，例如一個Java類中用一個Class類的物件表示一個類中的組成部分：成員變數，方法，構造方法，包等等資訊也用一個個的Java類來表示，例如人是一個類，那麼人的大腦、雙手等也是一個個類。表示Java的Class類顯然要提供一系列的方法，來獲得其中的變數、方法、構造方法，修飾符、包等資訊，這些資訊就是用相應的類的例項物件來表示，他們是Field、Method、Contructor、Package等等。

　　一個類中的每個成員都可以用相應的反射API類的一個例項物件來表示。

三、反射實戰

測試Bean：Person.java

 1 package com.hafiz.zhang.Bean;
 2 
 3 public class Person {
 4     public Integer id;
 5     private String name;
 6     
 7     public Person() {
 8     }
 9     public Person(Integer id, String name) {
10         super();
11         this.id = id;
12         this.name = name;
13     }
14     public Integer getId() {
15         return id;
16     }
17     public void setId(Integer id) {
18         this.id = id;
19     }
20     public String getName() {
21         return name;
22     }
23     public void setName(String name) {
24         this.name = name;
25     }
26     @Override
27     public String toString() {
28         return "Person [id=" + id + ", name=" + name + "]";
29     }
30     
31     public void sayHello() throws Exception{
32         System.out.println("Hello Reflect!");
33     }
34 }

1.使用反射獲取物件所屬類的全路徑（包括報名和類名）

 1 package com.hafiz.zhang.test;
 2 
 3 import com.hafiz.zhang.Bean.Person;
 4 
 5 /**
 6  * @author hafiz.Zhang
 7  * @Date 2016年5月18日 下午4:28:35
 8  * @Description 測試通過一個物件獲取該物件所屬於的類的全路徑（包括完整包名和類名）
 9  */
10 public class ReflectTest1 {
11     public static void main(String[] args) {
12         Person person = new Person();
13         System.out.println("ClassName = " + person.getClass().getName());
14     }
15 }

測試結果：

ClassName = com.hafiz.zhang.Bean.Person

2.測試使用反射例項化Class類物件

 1 package com.hafiz.zhang.test;
 2 
 3 import com.hafiz.zhang.Bean.Person;
 4 
 5 /**
 6  * @author hafiz.Zhang
 7  * @Date 2016年5月18日 下午4:31:36
 8  * @Description 測試獲取Class類的三種方式
 9  */
10 public class ReflectTest2 {
11     public static void main(String[] args) {
12         Class<?> obj1 = null;
13         Class<?> obj2 = null;
14         Class<?> obj3 = null;
15         try {
16             //一般儘量要採用這種方式進行例項化Class類物件
17             obj1 = (Class<?>) Class.forName("com.hafiz.zhang.Bean.Person");
18         } catch (ClassNotFoundException e) {
19             e.printStackTrace();
20         }
21         obj2 = new Person().getClass();
22         obj3 = Person.class;
23         
24         System.out.println("ClassName:" + obj1.getName());
25         System.out.println("ClassName:" + obj2.getName());
26         System.out.println("ClassName:" + obj3.getName());
27     }
28 }

測試結果：

ClassName:com.hafiz.zhang.Bean.Person
ClassName:com.hafiz.zhang.Bean.Person
ClassName:com.hafiz.zhang.Bean.Person

3.測試通過Class類物件例項化其他類

 1 package com.hafiz.zhang.test;
 2 
 3 import com.hafiz.zhang.Bean.Person;
 4 
 5 /**
 6  * @author hafiz.Zhang
 7  * @Date 2016年5月18日 下午4:38:15
 8  * @Description 測試通過Class類物件例項化其他類
 9  */
10 public class ReflectTest3 {
11     public static void main(String[] args) {
12         Class<?> clazz = null;
13         try {
14             clazz = Class.forName("com.hafiz.zhang.Bean.Person");
15         } catch (ClassNotFoundException e) {
16             e.printStackTrace();
17         }
18         Person person = null;
19         try {
20             person = (Person) clazz.newInstance();
21         } catch (InstantiationException e) {
22             e.printStackTrace();
23         } catch (IllegalAccessException e) {
24             e.printStackTrace();
25         }
26         if(null != person) {
27             person.setId(1);
28             person.setName("Hafiz.Zhang");
29             System.out.println("person=" + person);
30         }else{
31             System.out.println("例項化物件失敗");
32         }
33     }
34 }

測試結果：

person=Person [id=1, name=Hafiz.Zhang]

4.測試通過Class呼叫其他類中的建構函式 （也可以通過這種方式通過Class建立其他類的物件）

 1 package com.hafiz.zhang.test;
 2 
 3 import java.lang.reflect.Constructor;
 4 import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
 5 
 6 import com.hafiz.zhang.Bean.Person;
 7 
 8 /**
 9  * @author hafiz.Zhang
10  * @Date 2016年5月18日 下午4:42:08
11  * @Description 測試通過Class呼叫其他類中的建構函式 （也可以通過這種方式通過Class建立其他類的物件）
12  */
13 public class ReflectTest4 {
14     public static void main(String[] args) {
15         Class<?> clazz = null;
16         try {
17             clazz = Class.forName("com.hafiz.zhang.Bean.Person");
18         } catch (ClassNotFoundException e) {
19             e.printStackTrace();
20         }
21         Person p1 = null;
22         Person p2 = null;
23         Constructor<?>[] cs = clazz.getConstructors();
24         try {
25             p1 = (Person) cs[0].newInstance();//通過無參構造獲得物件
26             p2 = (Person) cs[1].newInstance(1, "Hafiz.Zhang");//通過有參構造獲得物件
27         } catch (InstantiationException e) {
28             e.printStackTrace();
29         } catch (IllegalAccessException e) {
30             e.printStackTrace();
31         } catch (IllegalArgumentException e) {
32             e.printStackTrace();
33         } catch (InvocationTargetException e) {
34             e.printStackTrace();
35         }
36         System.out.println("Person1=" + p1);
37         System.out.println("Person2=" + p2);
38     }
39 }

測試結果：

Person1=Person [id=null, name=null]
Person2=Person [id=1, name=Hafiz.Zhang]

5.測試使用反射獲取一個類實現的介面

介面Animal.java

 1 package com.hafiz.zhang.Bean;
 2 
 3 /**
 4  * @author hafiz.Zhang
 5  * @Date 2016年5月19日 下午6:13:37
 6  * @Description 動物介面
 7  */
 8 public interface Animal {
 9     public abstract void eat();
10     public abstract void sleep();
11 }

介面Skill.java

 1 package com.hafiz.zhang.Bean;
 2 
 3 /**
 4  * @author hafiz.Zhang
 5  * @Date 2016年5月19日 下午6:14:06
 6  * @Description 技能介面
 7  */
 8 public interface Skill {
 9     public abstract void sayMiao();
10 }

實現類：Cat.java

 1 package com.hafiz.zhang.Bean;
 2 
 3 public class Cat implements Animal, Skill  {
 4     private Integer num;
 5     private String desc;
 6     public Integer getNum() {
 7         return num;
 8     }
 9 
10     public void setNum(Integer num) {
11         this.num = num;
12     }
13 
14     public String getDesc() {
15         return desc;
16     }
17 
18     public void setDesc(String desc) {
19         this.desc = desc;
20     }
21 
22     @Override
23     public void eat() {
24         System.out.println("cat eat fish");
25     }
26 
27     @Override
28     public void sleep() {
29         System.out.println("cat sleep in the day");
30     }
31 
32     @Override
33     public void sayMiao() {
34         System.out.println("cat say miao");
35     }
36     
37     public void sayHello(String name){
38         System.out.println("Hello " + name);
39     }
40 }

測試類

 1 package com.hafiz.zhang.test;
 2 
 3 /**
 4  * @author hafiz.Zhang
 5  * @Date 2016年5月18日 下午4:51:29
 6  * @Description 測試使用反射獲取一個類實現的介面
 7  */
 8 public class ReflectTest5 {
 9     public static void main(String[] args) {
10         Class<?> clazz = null;
11         try {
12             clazz = Class.forName("com.hafiz.zhang.Bean.Cat");
13         } catch (ClassNotFoundException e) {
14             e.printStackTrace();
15         }
16         Class<?>[] interfaces = clazz.getInterfaces();
17         System.out.println("Cat實現的介面有");
18         for(Class<?> cl : interfaces) {
19             System.out.println(cl.getName());
20         }
21     }
22 }

測試結果：

Cat實現的介面有
com.hafiz.zhang.Bean.Animal
com.hafiz.zhang.Bean.Skill

6.測試通過反射取得指定類的父類

 1 package com.hafiz.zhang.test;
 2 
 3 /**
 4  * @author hafiz.Zhang
 5  * @Date 2016年5月18日 下午5:03:25
 6  * @Description 測試通過反射取得指定類的父類
 7  */
 8 public class ReflectTest6 {
 9     public static void main(String[] args) {
10         Class<?> clazz = null;
11         try {
12             clazz = Class.forName("com.hafiz.zhang.Bean.Cat");
13         } catch (ClassNotFoundException e) {
14             e.printStackTrace();
15         }
16         Class<?> superClass = clazz.getSuperclass();
17         System.out.println("SuperClass=" + superClass);
18     }
19 }

測試結果：SuperClass=class com.hafiz.zhang.Bean.Person

7.測試通過反射獲得其他類中的全部建構函式

 1 package com.hafiz.zhang.test;
 2 
 3 import java.lang.reflect.Constructor;
 4 import java.lang.reflect.Modifier;
 5 
 6 /**
 7  * @author hafiz.Zhang
 8  * @Date 2016年5月18日 下午5:06:02
 9  * @Description 測試通過反射獲得其他類中的全部建構函式
10  */
11 public class ReflectTest7 {
12     public static void main(String[] args) {
13         Class<?> clazz = null;
14         try {
15             clazz = Class.forName("com.hafiz.zhang.Bean.Person");
16         } catch (ClassNotFoundException e) {
17             e.printStackTrace();
18         }
19         Constructor<?>[] cs = clazz.getConstructors();
20         //實現方式1
21         /*for(Constructor<?> item : cs) {
22             System.out.println("構造方法:" + item.getName());
23         }*/
24         //實現方式2
25         for(Constructor<?> item : cs) {
26             System.out.print("構造方法:");
27             System.out.print(Modifier.toString(item.getModifiers()) + " ");
28             System.out.print(item.getName() + "(");
29             Class<?>[] paramterTypes = item.getParameterTypes();
30             for(int i = 0; i < paramterTypes.length; i++) {
31                 System.out.print(paramterTypes[i].getName() + " arg" + i);
32                 if(i < paramterTypes.length-1) {
33                     System.out.print(",");
34                 }
35             }
36             System.out.println(")");
37         }
38     }
39 }

測試結果：

構造方法:public com.hafiz.zhang.Bean.Person()
構造方法:public com.hafiz.zhang.Bean.Person(java.lang.Integer arg0,java.lang.String arg1)

8. 測試通過反射獲取類中的所有方法（包括方法包含的異常）

 1 package com.hafiz.zhang.test;
 2 
 3 import java.lang.reflect.Method;
 4 import java.lang.reflect.Modifier;
 5 
 6 /**
 7  * @author hafiz.Zhang
 8  * @Date 2016年5月18日 下午5:22:51
 9  * @Description 測試通過反射獲取類中的所有方法
10  */
11 public class ReflectTest8 {
12     public static void main(String[] args) {
13         Class<?> clazz = null;
14         try {
15             clazz = Class.forName("com.hafiz.zhang.Bean.Person");
16         } catch (ClassNotFoundException e) {
17             e.printStackTrace();
18         }
19         Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
20         for(Method method : methods) {
21             Class<?> returnType = method.getReturnType();
22             System.out.print(Modifier.toString(method.getModifiers()) + " ");
23             System.out.print(returnType.getName() + " " + method.getName() + "(");
24             Class<?>[] paras = method.getParameterTypes();
25             for(int i = 0 ; i < paras.length ; i++) {
26                 System.out.print(paras[i].getName() + " arg" + i);
27                 if(i < paras.length - 1) {
28                     System.out.print(",");
29                 }
30             }
31             Class<?>[] exces = method.getExceptionTypes();
32             if(exces.length > 0) {
33                 System.out.print(") throws ");
34                 for(int j = 0; j < exces.length; j++) {
35                     System.out.print(exces[j].getName());
36                     if(j < exces.length - 1) {
37                         System.out.print(", ");
38                     }
39                 }
40             }else{
41                 System.out.print(")");
42             }
43             System.out.println();
44         }
45     }
46 }

測試結果：

public java.lang.String toString()
public java.lang.String getName()
public void setName(java.lang.String arg0)
public java.lang.Integer getId()
public void sayHello() throws java.lang.Exception
public void setId(java.lang.Integer arg0)

9.測試通過反射獲取類中所有的屬性

 1 package com.hafiz.zhang.test;
 2 
 3 import java.lang.reflect.Field;
 4 import java.lang.reflect.Modifier;
 5 
 6 /**
 7  * @author hafiz.Zhang
 8  * @Date 2016年5月18日 下午5:38:09
 9  * @Description 測試通過反射獲取類中所有的屬性
10  */
11 public class ReflectTest9 {
12     public static void main(String[] args) {
13         Class<?> clazz = null;
14         try {
15             clazz = Class.forName("com.hafiz.zhang.Bean.Cat");
16         } catch (ClassNotFoundException e) {
17             e.printStackTrace();
18         }
19         Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
20         System.out.println("=========通過反射獲取指定類中所有的屬性=========");
21         for(Field field : fields) {
22             System.out.println(Modifier.toString(field.getModifiers()) + " " + field.getType().getName() + " " + field.getName());
23         }
24         System.out.println("=========通過反射獲取指定類實現的介面或者父類中所有的屬性=========");
25         Field[] fields2 = clazz.getSuperclass().getDeclaredFields();
26         for(Field item : fields2) {
27             System.out.println(Modifier.toString(item.getModifiers()) + " " + item.getType() + " " + item.getName());
28         }
29     }
30 }

測試結果：

=========通過反射獲取指定類中所有的屬性=========
private java.lang.Integer num
private java.lang.String desc
=========通過反射獲取指定類實現的介面或者父類中所有的屬性=========
public class java.lang.Integer id
private class java.lang.String name

10.測試使用反射呼叫指定類的方法

 1 package com.hafiz.zhang.test;
 2 
 3 import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
 4 import java.lang.reflect.Method;
 5 
 6 /**
 7  * @author hafiz.Zhang
 8  * @Date 2016年5月19日 下午3:22:33
 9  * @Description 測試使用反射呼叫指定類的方法
10  */
11 public class ReflectTest10 {
12     public static void main(String[] args) {
13         Class<?> clazz = null;
14         try {
15             clazz = Class.forName("com.hafiz.zhang.Bean.Cat");
16         } catch (ClassNotFoundException e) {
17             e.printStackTrace();
18         }
19         try {
20             //呼叫Cat類中的eat無參方法
21             Method method = clazz.getMethod("eat");
22             method.invoke(clazz.newInstance());
23             //呼叫Cat類中的sayHello有參方法
24             Method method2 = clazz.getDeclaredMethod("sayHello", String.class);
25             method2.invoke(clazz.newInstance(), "Hafiz.Zhang");
26         } catch (NoSuchMethodException e) {
27             e.printStackTrace();
28         } catch (SecurityException e) {
29             e.printStackTrace();
30         } catch (IllegalAccessException e) {
31             e.printStackTrace();
32         } catch (IllegalArgumentException e) {
33             e.printStackTrace();
34         } catch (InvocationTargetException e) {
35             e.printStackTrace();
36         } catch (InstantiationException e) {
37             e.printStackTrace();
38         }
39     }
40 }

測試結果：

cat eat fish
Hello Hafiz.Zhang

11.測試通過反射呼叫其他類中的setter和getter方法

 1 package com.hafiz.zhang.test;
 2 
 3 import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
 4 import java.lang.reflect.Method;
 5 
 6 /**
 7  * @author hafiz.Zhang
 8  * @Date 2016年5月19日 下午3:29:34
 9  * @Description 測試通過反射呼叫其他類中的setter和getter方法
10  */
11 public class ReflectTest11 {
12     public static void main(String[] args) {
13         Class<?> clazz = null;
14         Object obj = null;
15         try {
16             clazz = Class.forName("com.hafiz.zhang.Bean.Cat");
17             obj = clazz.newInstance();
18         } catch (ClassNotFoundException e) {
19             e.printStackTrace();
20         } catch (InstantiationException e) {
21             e.printStackTrace();
22         } catch (IllegalAccessException e) {
23             e.printStackTrace();
24         }
25         getter(obj,"Desc");
26         setter(obj,"Desc","測試呼叫set方法",String.class);
27         getter(obj,"Desc");
28     }
29 
30     private static void getter(Object obj, String name) {
31         try {
32             Method method = obj.getClass().getMethod("get"+name);
33             System.out.println(name + ":" + method.invoke(obj));
34         } catch (NoSuchMethodException e) {
35             e.printStackTrace();
36         } catch (SecurityException e) {
37             e.printStackTrace();
38         } catch (IllegalAccessException e) {
39             e.printStackTrace();
40         } catch (IllegalArgumentException e) {
41             e.printStackTrace();
42         } catch (InvocationTargetException e) {
43             e.printStackTrace();
44         }
45     }
46 
47     private static void setter(Object obj, String name, String desc, Class<?> type) {
48         try {
49             Method method = obj.getClass().getMethod("set" + name, type);
50             method.invoke(obj, desc);
51         } catch (NoSuchMethodException e) {
52             e.printStackTrace();
53         } catch (SecurityException e) {
54             e.printStackTrace();
55         } catch (IllegalAccessException e) {
56             e.printStackTrace();
57         } catch (IllegalArgumentException e) {
58             e.printStackTrace();
59         } catch (InvocationTargetException e) {
60             e.printStackTrace();
61         }
62     }
63 }

測試結果：

Desc:null
Desc:測試呼叫set方法

12.測試通過反射操作屬性

 1 package com.hafiz.zhang.test;
 2 
 3 import java.lang.reflect.Field;
 4 
 5 /**
 6  * @author hafiz.Zhang
 7  * @Date 2016年5月19日 下午3:41:59
 8  * @Description 測試通過反射操作屬性
 9  */
10 public class ReflectTest12 {
11     public static void main(String[] args) {
12         Class<?> clazz = null;
13         Object obj = null;
14         try {
15             clazz = Class.forName("com.hafiz.zhang.Bean.Cat");
16             obj = clazz.newInstance();
17             Field field = clazz.getDeclaredField("desc");
18             //若要設定private屬性，需要設定
19             field.setAccessible(true);//設定成員變數可訪問，包括private成員變數（暴力反射）,private成員通過這步操作才能被訪問
20             field.set(obj, "this is test demo");
21             System.out.println("Desc=" + field.get(obj));
22         } catch (ClassNotFoundException e) {
23             e.printStackTrace();
24         } catch (InstantiationException e) {
25             e.printStackTrace();
26         } catch (IllegalAccessException e) {
27             e.printStackTrace();
28         } catch (NoSuchFieldException e) {
29             e.printStackTrace();
30         } catch (SecurityException e) {
31             e.printStackTrace();
32         }
33         
34     }
35 }

測試結果：Desc=this is test demo

13.測試通過反射進行陣列操作

 1 package com.hafiz.zhang.test;
 2 
 3 import java.lang.reflect.Array;
 4 
 5 /**
 6  * @author hafiz.Zhang
 7  * @Date 2016年5月19日 下午4:52:21
 8  * @Description 測試通過反射進行陣列操作
 9  * 
10  */
11 public class ReflectTest13 {
12     public static void main(String[] args) {
13         Integer[] array = {1,2,3,4,5,6};
14         Class<?> clazz = array.getClass().getComponentType();
15         System.out.println("陣列型別：" + clazz.getName());
16         System.out.println("陣列長度：" + Array.getLength(array));
17         System.out.println("陣列第一個元素：" + Array.get(array, 0));
18         Array.set(array, 0, 8);
19         System.out.println("修改之後陣列第一個元素：" + Array.get(array, 0));
20         System.out.println("=============反射修改陣列長度=================");
21         Integer[] arr2 = (Integer[])changeLength(array, 10);
22         print(arr2);
23     }
24     private static void print(Object obj) {
25         Class<?> clazz = obj.getClass();
26         if(!clazz.isArray()) {
27             return;
28         }
29         System.out.println("陣列長度為：" + Array.getLength(obj));
30         for(int i = 0; i < Array.getLength(obj); i++){
31             System.out.print(Array.get(obj, i) + " ");
32         }
33     }
34     public static Object changeLength(Object obj, Integer length){
35         Class<?> clazz = obj.getClass().getComponentType();
36         Object newArr = Array.newInstance(clazz, length);
37         Integer len = Array.getLength(obj);
38         System.arraycopy(obj, 0, newArr, 0, len);
39         return newArr;
40     }
41 }

測試結果：

陣列型別：java.lang.Integer
陣列長度：6
陣列第一個元素：1
修改之後陣列第一個元素：8
=============反射修改陣列長度=================
陣列長度為：10
8 2 3 4 5 6 null null null null

 

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