java反射机制详解编程语言

Person p=new Person();

这是什么？当然是实例化一个对象了。可是这种实例化对象的方法存在一个问题，那就是必须要知道类名才可以实例化它的对象，这样我们在应用方面就会受到限制。那么有没有这样一种方式，让我们不知道这个类的类名就可以实例化它的对象呢？Thank Goodness！幸亏我们用的是java，java就提供了这样的机制。

Java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。

Java的反射机制是通过反射API来实现的，它允许程序在运行过程中取得任何一个已知名称的类的内部信息。反射API位于java.lang.reflect包中。主要包括以下几类：

1. Constructor类：用来描述一个类的构造方法。
2. Field类：用来描述一个类的成员变量。
3. Method类：用来描述一个类的方法。
4. Modifer类：用来描述类内各元素的修饰符。
5. Array：用来对数组进行操作。

Constructor,Field,Method这三个类都是JVM(虚拟机)在程序运行时创建的，用来表示加载类中相应的成员。这三个类都实现了java.lang.reflect.Member接口，Member接口定义了获取类成员或构造方法等信息的方法。要使用这些反射API，必须先得到要操作的对象或类的Class类的实例。通过调用Class类的newInstance方法(只能调用类的默认构造方法)可以创建类的实例。 要正确使用Java反射机制就得使用java.lang.Class这个类。它是Java反射机制的起源。当一个类被加载以后，Java虚拟机就会自动产生一个Class对象。通过这个Class对象我们就能获得加载到虚拟机当中这个Class对象对应的方法、成员以及构造方法的声明和定义等信息。

一、获取类的构造方法的Constructor对象（数组）

• Constructor[] getDeclaredConstructors()：返回已加载类声明的所有的构造方法的Constructor对象数组。
• Constructor  getDeclaredConstructor(Class[] paramTypes)：返回已加载类声明的指定构造方法的Constructor对象，paramTypes指定了参数类型。
• Constructor[] getConstructors()：返回已加载类声明的所有的public类型的构造方法的Constructor对象数组。
• Constructor  getConstructor(Class[] paramTypes)：返回已加载类声明的指定的public类型的构造方法的Constructor对象，paramTypes指定了参数类型。

如果某个类中没有定义构造方法，第一个和第三个方法返回的数组中只有一个元素,就是缺省的构造方法；如果某个类中只定义了有参数的构造函数，而没有定义缺省构造函数，第一个和第三个方法返回的数组中不包含缺省的构造方法。示例如下：

<span style="font-family:SimSun;font-size:14px;">import java.lang.reflect.*; 
public class DumpMethods { 
  public static void main(String[] args) { 
  try{ 
      if(args.length<1){ 
            System.out.println("请输入完整的类名："); 
            return; 
      } 
      Class strClass=Class.forName(args[0]); 
        //检索带有指定参数的构造方法 
        Class[] strArgsClass=new Class[]{ byte[].class,String.class}; 
        Constructor constructor=strClass.getConstructor(strArgsClass); 
        System.out.println("Constructor:"+constructor.toString()); 
  
        //调用带有参数的构造方法创建实例对象object 
        byte[] bytes="java就业培训".getBytes(); 
        Object[] strArgs=new Object[]{bytes,"gb2312"}; 
        Object object=constructor.newInstance(strArgs); 
        System.out.println("Object"+object.toString()); 
        }catch(Exception e){ 
                e.printStackTrace(); 
        } 
  } 
}

二、获取类成员变量的Field对象（数组）

• Field[] getDeclaredFields()：返回已加载类声明的所有成员变量的Field对象数组，不包括从父类继承的成员变量。
• Field  getDeclaredField(String name)：返回已加载类声明的所有成员变量的Field对象，不包括从父类继承的成员变量，参数name指定成员变量的名称。
• Field[] getFields()：返回已加载类声明的所有public型的成员变量的Field对象数组，包括从父类继承的成员变量。
• Field  getField(String name)：返回已加载类声明的所有成员变量的Field对象，包括从父类继承的成员变量，参数name指定成员变量的名称。

示例如下：

<span style="font-family:SimSun;font-size:14px;">import java.lang.reflect.*; 
public class ReflectTest { 
        private String name; 
        private String age; 
        public ReflectTest(String name,String age){ 
                this.name=name; 
              this.age=age; 
        } 
 
        public static void main(String[] args) { 
            // TODO 自动生成方法存根 
            try{ 
                  ReflectTest rt=new ReflectTest("zhanghandong","shiba"); 
                fun(rt); 
            }catch(Exception e){ 
                    e.printStackTrace(); 
            } 
  
      } 
        public static void fun(Object obj) throws Exception{ 
              Field[] fields=obj.getClass().getDeclaredFields(); 
              System.out.println("替换之前的:"); 
              for(Field field:fields){ 
                    System.out.println(field.getName()+"="+field.get(obj)); 
                  if(field.getType().equals(java.lang.String.class)){ 
                          field.setAccessible(true);  //必须设置为true才可以修改成员变量 
                          String org=(String)field.get(obj); 
                        field.set(obj,org.replaceAll("a","b")); 
                  } 
  
        } 
                System.out.println("替换之后的："); 
        for(Field field:fields){ 
                System.out.println(field.getName()+"="+field.get(obj)); 
        } 
        } 
}

三、获取类的方法的Method对象（数组）

• Method[] getDeclaredMethods()：返回已加载类声明的所有方法的Method对象数组，不包括从父类继承的方法。
• Method  getDeclaredMethod(String name,Class[] paramTypes)：返回已加载类声明的所有方法的Method对象，不包括从父类继承的方法，参数name指定方法的名称，参数paramTypes指定方法的参数类型。
• Method[] getMethods()：返回已加载类声明的所有方法的Method对象数组，包括从父类继承的方法。
• Method  getMethod(String name,Class[] paramTypes)：返回已加载类声明的所有方法的Method对象，包括从父类继承的方法，参数name指定方法的名称，参数paramTypes指定方法的参数类型。
• 示例如下
• public class InvokeTester {

• <span style="font-family:SimSun;font-size:14px;">    public int add(int param1, int param2) { 
          return param1 + param2; 
      } 
    
      public String echo(String msg) { 
          return "echo: " + msg; 
      } 
    
      public static void main(String[] args) throws Exception { 
          Class<?> classType = InvokeTester.class; 
          Object invokeTester = classType.newInstance(); 
    
          // Object invokeTester = classType.getConstructor(new 
          // Class[]{}).newInstance(new Object[]{}); 
    
    
          //获取InvokeTester类的add()方法 
          Method addMethod = classType.getMethod("add", new Class[]{int.class, int.class}); 
          //调用invokeTester对象上的add()方法 
          Object result = addMethod.invoke(invokeTester, new Object[]{new Integer(100), new Integer(200)}); 
          System.out.println((Integer) result); 
    
    
          //获取InvokeTester类的echo()方法 
          Method echoMethod = classType.getMethod("echo", new Class[]{String.class}); 
          //调用invokeTester对象的echo()方法 
          result = echoMethod.invoke(invokeTester, new Object[]{"Hello"}); 
          System.out.println((String) result); 
      } 
  }

  在例程InvokeTester类的main()方法中，运用反射机制调用一个InvokeTester对象的add()和echo()方法
   
  add()方法的两个参数为int 类型，获得表示add()方法的Method对象的代码如下：
  Method addMethod=classType.getMethod(“add”,new Class[]{int.class,int.class});
  Method类的invoke(Object obj,Object args[])方法接收的参数必须为对象，如果参数为基本类型数据，必须转换为相应的包装类型的对象。invoke()方法的返回值总是对象，如果实际被调用的方法的返回类型是基本类型数据，那么invoke()方法会把它转换为相应的包装类型的对象，再将其返回。
  在本例中，尽管InvokeTester 类的add()方法的两个参数以及返回值都是int类型，调用add Method 对象的invoke()方法时，只能传递Integer 类型的参数，并且invoke()方法的返回类型也是Integer 类型，Integer 类是int 基本类型的包装类：
  Object result=addMethod.invoke(invokeTester,
  new Object[]{new Integer(100),new Integer(200)});
  System.out.println((Integer)result); //result 为Integer类型

  
  

四、检索类的其他信息：

首先: 导入java.lang.relfect 包

然后: 遵循三个步曲：
（1）获得你想操作的类的 java.lang.Class 对象
（2）调用诸如 getDeclaredMethods 的方法
（3）使用反射API 来操作这些信息

1. 获得Class对象的三种方法
2. 已经得到一个类的实例，可以使用如下方式来得到Class对象：

Class c = 对象名.getClass();

               例：TextField t = new TextField();

                      Class c = t.getClass();

                      Class s = c.getSuperclass();

1. 如果在编译期知道类的名字，可以使用如下方法：

Class c = java.awt.Button.class; 
或

       Class c = Integer.TYPE;

1. 如果类名在编译期不知道, 但是在运行期可以获得, 可以使用下面的方法：

       Class c = Class.forName(str);

       注意:str是类的全路径

反射技术大量用于Java设计模式和框架技术，最常见的设计模式就是工厂模式(Factory)和单例模式(Singleton)。