什么是反射
Java的反射是指程序在運(yùn)行期可以拿到一個(gè)對(duì)象的所有信息。
正常情況下冀瓦,如果我們要調(diào)用一個(gè)對(duì)象的方法缚窿,或者訪問一個(gè)對(duì)象的字段,通常會(huì)傳入對(duì)象實(shí)例:
// Main.java
import com.example.Person;
public class Main {
String getFullName(Person p) {
return p.getFirstName() + " " + p.getLastName();
}
}
Class 類
除了int等基本類型外盛杰,Java的其他類型全部都是class(包括interface)挽荡。
如何獲取一個(gè)class的Class實(shí)例?有三個(gè)方法:
方法一:直接通過一個(gè)class的靜態(tài)變量class獲燃垂:
Class cls = String.class;
方法二:如果我們有一個(gè)實(shí)例變量定拟,可以通過該實(shí)例變量提供的getClass()方法獲取:
String s = "Hello";
Class cls = s.getClass();
方法三:如果知道一個(gè)class的完整類名逗嫡,可以通過靜態(tài)方法Class.forName()獲惹嘧浴:
Class cls = Class.forName("java.lang.String");
因?yàn)镃lass實(shí)例在JVM中是唯一的,所以驱证,上述方法獲取的Class實(shí)例是同一個(gè)實(shí)例延窜。可以用==比較兩個(gè)Class實(shí)例:
Class cls1 = String.class;
String s = "Hello";
Class cls2 = s.getClass();
boolean sameClass = cls1 == cls2; // true
訪問字段
對(duì)任意的一個(gè)Object實(shí)例抹锄,只要我們獲取了它的Class逆瑞,就可以獲取它的一切信息。
我們先看看如何通過Class實(shí)例獲取字段信息伙单。Class類提供了以下幾個(gè)方法來獲取字段:
- Field getField(name):根據(jù)字段名獲取某個(gè)public的field(包括父類)
- Field getDeclaredField(name):根據(jù)字段名獲取當(dāng)前類的某個(gè)field(不包括父類)
- Field[] getFields():獲取所有public的field(包括父類)
- Field[] getDeclaredFields():獲取當(dāng)前類的所有field(不包括父類)
一個(gè)Field對(duì)象包含了一個(gè)字段的所有信息:
- getName():返回字段名稱获高,例如,"name"吻育;
- getType():返回字段類型念秧,也是一個(gè)Class實(shí)例,例如布疼,String.class出爹;
- getModifiers():返回字段的修飾符庄吼,它是一個(gè)int,不同的bit表示不同的含義严就。
通過Field實(shí)例可以讀取或設(shè)置某個(gè)對(duì)象的字段总寻,如果存在訪問限制,要首先調(diào)用setAccessible(true)來訪問非public字段梢为。
調(diào)用方法
我們已經(jīng)能通過Class實(shí)例獲取所有Field對(duì)象渐行,同樣的,可以通過Class實(shí)例獲取所有Method信息铸董。Class類提供了以下幾個(gè)方法來獲取Method:
- Method getMethod(name, Class...):獲取某個(gè)public的Method(包括父類)
- Method getDeclaredMethod(name, Class...):獲取當(dāng)前類的某個(gè)Method(不包括父類)
- Method[] getMethods():獲取所有public的Method(包括父類)
- Method[] getDeclaredMethods():獲取當(dāng)前類的所有Method(不包括父類)
一個(gè)Method對(duì)象包含一個(gè)方法的所有信息:
- getName():返回方法名稱祟印,例如:"getScore";
- getReturnType():返回方法返回值類型粟害,也是一個(gè)Class實(shí)例蕴忆,例如:String.class;
- getParameterTypes():返回方法的參數(shù)類型悲幅,是一個(gè)Class數(shù)組套鹅,例如:{String.class, int.class};
- getModifiers():返回方法的修飾符汰具,它是一個(gè)int卓鹿,不同的bit表示不同的含義。
通過Method實(shí)例可以調(diào)用某個(gè)對(duì)象的方法:Object invoke(Object instance, Object... parameters)留荔;
通過設(shè)置setAccessible(true)來訪問非public方法吟孙;
使用反射調(diào)用方法時(shí),仍然遵循多態(tài)原則:即總是調(diào)用實(shí)際類型的覆寫方法(如果存在)聚蝶。
調(diào)用構(gòu)造方法
為了調(diào)用任意的構(gòu)造方法杰妓,Java的反射API提供了Constructor對(duì)象,它包含一個(gè)構(gòu)造方法的所有信息碘勉,可以創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例稚失。Constructor對(duì)象和Method非常類似,不同之處僅在于它是一個(gè)構(gòu)造方法恰聘,并且句各,調(diào)用結(jié)果總是返回實(shí)例:
import java.lang.reflect.Constructor;
public class Main {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 獲取構(gòu)造方法Integer(int):
Constructor cons1 = Integer.class.getConstructor(int.class);
// 調(diào)用構(gòu)造方法:
Integer n1 = (Integer) cons1.newInstance(123);
System.out.println(n1);
// 獲取構(gòu)造方法Integer(String)
Constructor cons2 = Integer.class.getConstructor(String.class);
Integer n2 = (Integer) cons2.newInstance("456");
System.out.println(n2);
}
}
通過Class實(shí)例獲取Constructor的方法如下:
- getConstructor(Class...):獲取某個(gè)public的Constructor;
- getDeclaredConstructor(Class...):獲取某個(gè)Constructor晴叨;
- getConstructors():獲取所有public的Constructor凿宾;
- getDeclaredConstructors():獲取所有Constructor。
注意Constructor總是當(dāng)前類定義的構(gòu)造方法兼蕊,和父類無關(guān)初厚,因此不存在多態(tài)的問題。
調(diào)用非public的Constructor時(shí),必須首先通過setAccessible(true)設(shè)置允許訪問产禾。setAccessible(true)可能會(huì)失敗排作。
獲得繼承關(guān)系
通過Class對(duì)象可以獲取繼承關(guān)系:
- Class getSuperclass():獲取父類類型;
- Class[] getInterfaces():獲取當(dāng)前類實(shí)現(xiàn)的所有接口亚情。
通過Class對(duì)象的isAssignableFrom()方法可以判斷一個(gè)向上轉(zhuǎn)型是否可以實(shí)現(xiàn)妄痪。