Java学习之 反射

摘要:Java反射知识是Java基础学习中非常重要的知识点之一,初期还体会不到反射机制的强大和神奇,到了后期Java Web和各种框架,包括Java对象反序列化等,这些都是以Java反射作为支撑,因此掌握Java反射是非常有必要的。

引例

在学习Java反射知识之前,先看一个基本例子,这个例子展示了,Java对象最普通的构造和使用方式,也是Java基础学习最初期需要掌握的部分。

public class TestReflection{
 	public static void main(String[] args) {
  		Person per = new Person("zhangsan", 20);
  		System.out.println(per);
 	}
}

class Person{
 	private String name;
 	private int age;
 	public Person(){
 	}

 	public Person(String name, int age){
  		this.name = name;
  		this.age = age;
 	}

 	public String getName() {
     	return this.name;
 	}

 	public int getAge() {
     	return this.age;
 	}

 	public void setName(String name) {
     	this.name = name;
 	}

 	public void setAge(int age) {
     	this.age = age;
	}
 
 	public String toString(){
  		return "Per(name = " + this.getName() + ", age = " + this.getAge() + ")";
 	}
}

程序输出如下内容:

Per(name = zhangsan, age = 20)

Java 反射

以上这种方式相信任何一个学习过Java的都很容易看懂,也容易理解的正常方式,即先有类,然后实例化出对象;如果由一个对象得到关于该类的所有信息,这就是反射所在。

修改main函数如下:

public class TestReflection{
  	public static void main(String[] args) {
   		Person per = new Person();
   		System.out.println(per.getClass().getName());
  	}
}

程序将打印出Person,说明成功地由对象信息反射得到类信息。实际上per.getClass()得到的是Class实例,可以这么说,Java中的所有对象都是Class类的实例,得到某个对象的Class类实例对象,便可以反射出该对象所属类的所有信息,例如所有的构造方法,方法,属性,修饰符,接口,异常等信息,这些都有反射专属类的支持,Constructor类,Method类,Field类,Modifer类,,Interface类,这些类都为与java.lang.reflect包里,因此使用的时候,别忘了导入包。

而通常获取一个对象Class实例的方式有三种:

  1. per.getClass()
  2. Person.class
  3. Class.forName(“Person”)//实际中需要指定包名

这三种方式以第三种使用最多。重新修改main方法:

public class TestReflection{
  	public static void main(String[] args) throws Exception {
   		Class c;
  	 	c = Class.forName("Person");
   		System.out.println(c.getName());
  	}
}

程序同样能打印出Person信息,现在尝试用c实例化Person对象:

public class TestReflection{
  	public static void main(String[] args) throws Exception {
   		Class c = null;
   		c = Class.forName("Person");
   		Person per = (Person)c.newInstance();
   		System.out.println(per);
   	}
}

程序成功输出:

Per(name = null, age = 0)

如果将Person类的无参构造函数去掉的话,这时就会出现异常:

Exception in thread “main” java.lang.InstantiationException: Person at java.lang.Class.newInstance(Unknown Source) at TestReflection.main(TestReflection.java:5)

显然程序是通过反射调用无参构造函数来实现Person类对象的实例化,所以一般我们都需要手动为一个类加上无参构造函数。

现在利用Class实例对象输出Person类的所有构造函数:

import java.lang.reflect.*;
public class TestReflection{
 	public static void main(String[] args) throws Exception {
  		Class c = null;
  		c = Class.forName("Person");
  		//Person per = (Person)c.newInstance();
  		Constructor cons[] = c.getConstructors();
  		for(int i=0;i<cons.length;i++){
   			System.out.println(cons[i]);
  		}
 	}
}

输出如下:

public Person() public Person(java.lang.String,int)

发现以上输出方法参数中没有修饰符,使用Modifier类调整输出如下:

public class TestReflection{
 	public static void main(String[] args) throws Exception {
  		Class c = null;
  		c = Class.forName("Person");
  		//Person per = (Person)c.newInstance();
  		Constructor cons[] = c.getConstructors();
  		for(int i=0;i<cons.length;i++){
   			Class params[] = cons[i].getParameterTypes();
   			int mod = cons[i].getModifiers();
   			System.out.print(Modifier.toString(mod) + " " + cons[i].getName() + "(");
 
   			for(int j=0;j<params.length;j++){
    			System.out.print(params[j].getName() + " " + "arg-" + j);
    			if(j < params.length-1){
     				System.out.print(", ");
    			}
   			}
   			System.out.print(")");
   			System.out.println();
  		}
 	}
}

经过调整之后,输出如下的合理信息:

public Person() public Person(java.lang.String arg-0, int arg-1)

现在换一种实例化Person对象的方式,采用Class实例对象得到的构造函数来实例化Person对象,如下:

Person per1 = (Person)cons[0].newInstance();
Person per2 = (Person)cons[1].newInstance("zhangsan", 20);
System.out.println(per1);
System.out.println(per2);

输出如下:

Per(name = null, age = 0) Per(name = zhangsan, age = 20)

说明此种方式可以有效地针对构造函数的不同实例化对象,下面再介绍由Class实例对象反射得到Person类的其他方法以及调用的方式。获得Method实例,使用invoke方法实现调用。

Method m = c.getDeclaredMethod("say",String.class);
m.invoke(per2,"hello !!!");

成功输出如下:

Per(name = zhangsan, age = 20) say hello !!!

好了,其他的诸如接口,属性,这里就不再赘述了,总之,反射,就是利用Class类实例,获取其他类的结构信息。