java反射使用总结

一、反射概述

JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。

反射机制的功能

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

二、反射的原理

先说下java类的执行需要经历以下过程：

编译:.java文件编译后生成.class字节码文件
加载：类加载器负责根据一个类的全限定名来读取此类的二进制字节流到JVM内部，并存储在运行时内存区的方法区，然后将其转换为一个与目标类型对应的java.lang.Class对象实例
连接：细分三步
验证：格式（class文件规范）语义（final类是否有子类）操作
准备：静态变量赋初值和内存空间，final修饰的内存空间直接赋原值，此处不是用户指定的初值。
解析：符号引用转化为直接引用，分配地址
初始化:有父类先初始化父类，然后初始化自己；将static修饰代码执行一遍，如果是静态变量，则用用户指定值覆盖原有初值；如果是代码块，则执行一遍操作。

Java的反射就是利用上面第二步加载到jvm中的.class文件来进行操作的。.class文件中包含java类的所有信息，当你不知道某个类具体信息时，可以使用反射获取class，然后进行各种操作。

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二、反射机制的相关类

Java的反射主要涉及java.lang和java.lang.reflect包下的类。

Class类：代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口。
Field类：代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性）。
Method类：代表类的方法。
Constructor类：代表类的构造方法。
Array类：提供了动态创建数组，以及访问数组的元素的静态方法。

1、Class类

Class代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口。在这个类中提供了很多有用的方法，这里对他们简单的分类介绍。

获得类相关的方法

方法	用途
asSubclass(Class<U> clazz)	把传递的类的对象转换成代表其子类的对象
Cast	把对象转换成代表类或是接口的对象
getClassLoader()	获得类的加载器
getClasses()	返回一个数组，数组中包含该类中所有公共类和接口类的对象
getDeclaredClasses()	返回一个数组，数组中包含该类中所有类和接口类的对象
forName(String className)	根据类名返回类的对象
getName()	获得类的完整路径名字
newInstance()	创建类的实例
getPackage()	获得类的包
getSimpleName()	获得类的名字
getSuperclass()	获得当前类继承的父类的名字
getInterfaces()	获得当前类实现的类或是接口

获得类中构造器相关的方法

方法	用途
getConstructor(Class...<?> parameterTypes)	获得该类中与参数类型匹配的公有构造方法
getConstructors()	获得该类的所有公有构造方法
getDeclaredConstructor(Class...<?> parameterTypes)	获得该类中与参数类型匹配的构造方法
getDeclaredConstructors()	获得该类所有构造方法

获得类中方法相关的方法

方法	用途
getMethod(String name, Class...<?> parameterTypes)	获得该类某个公有的方法
getMethods()	获得该类所有公有的方法
getDeclaredMethod(String name, Class...<?> parameterTypes)	获得该类某个方法
getDeclaredMethods()	获得该类所有方法

获得类中属性相关的方法

方法	用途
getField(String name)	获得某个公有的属性对象
getFields()	获得所有公有的属性对象
getDeclaredField(String name)	获得某个属性对象
getDeclaredFields()	获得所有属性对象

获得类中注解相关的方法

方法	用途
getAnnotation(Class<A> annotationClass)	返回该类中与参数类型匹配的公有注解对象
getAnnotations()	返回该类所有的公有注解对象
getDeclaredAnnotation(Class<A> annotationClass)	返回该类中与参数类型匹配的所有注解对象
getDeclaredAnnotations()	返回该类所有的注解对象

类中其他重要的方法

isAnnotation()	如果是注解类型则返回true
isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass)	如果是指定类型注解类型则返回true
isAnonymousClass()	如果是匿名类则返回true
isArray()	如果是一个数组类则返回true
isEnum()	如果是枚举类则返回true
isInstance(Object obj)	如果obj是该类的实例则返回true
isInterface()	如果是接口类则返回true
isLocalClass()	如果是局部类则返回true
isMemberClass()	如果是内部类则返回true

2、Field类

Field代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性）。

方法	用途
equals(Object obj)	属性与obj相等则返回true
get(Object obj)	获得obj中对应的属性值
set(Object obj, Object value)	设置obj中对应属性值

3、Method类

Method代表类的方法。

方法	用途
invoke(Object obj, Object... args)	传递object对象及参数调用该对象对应的方法

4、Constructor类

Constructor代表类的构造方法。

方法	用途
newInstance(Object... initargs)	根据传递的参数创建类的对象

三、反射的使用

1、先新建Books实体类

package com.example.pojo;public class Books {public String name;private String author;private int  price;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public String getAuthor() {return author;}public void setAuthor(String author) {this.author = author;}public int getPrice() {return price;}public void setPrice(int price) {this.price = price;}@Overridepublic String toString() {return "Books [name=" + name + ", author=" + author + ", price=" + price + "]";}//构造方法public Books(String name, String author, int price) {super();this.name = name;this.author = author;this.price = price;System.out.println("公有有参构造方法");}public Books() {super();System.out.println("公有无参构造方法");}protected  Books(boolean n) {super();System.out.println("受保护的构造方法:"+n);}private  Books(int n) {super();System.out.println("私有的构造方法:"+n);}public Books(char c) {super();System.out.println("一个参数的构造方法:"+c);}//成员方法public void show1(String s){System.out.println("调用公有的成员方法:" + s);}protected void show2(){System.out.println("调用受保护的无参的成员方法");}void show3(){System.out.println("调用了默认的无参的成员方法");}private String show4(int price){System.out.println("调用了私有的，并且有返回值的成员方法:" + price);return "show";}public static void main(String[] args) {System.out.println("反射main方法成功");}
}

2、获取Class对象的三种方式

/*** 获取Class对象的三种方式*  Object ——> getClass();*	任何数据类型（包括基本数据类型）都有一个“静态”的class属性*	通过Class类的静态方法：forName（String  className）(常用)*/public static void getClassObject() {//方法一：Books book = new Books("《活着》","余华",56);//这一new 产生一个Books对象，一个Class对象。Class<? extends Books> bookClass = book.getClass();//获取Class对象System.out.println(bookClass.getName());//方法二：Class<? extends Books>  bookClass2 = Books.class;System.out.println(bookClass == bookClass2);//判断第一种方式获取的Class对象和第二种方式获取的是否是同一个//方法三：try {Class<?> bookClass3 = Class.forName("com.example.pojo.Books");//注意此字符串必须是真实路径，就是带包名的类路径，包名.类名System.out.println(bookClass3 == bookClass2);//判断三种方式是否获取的是同一个Class对象} catch (ClassNotFoundException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}

注意：在运行期间，一个类，只有一个Class对象产生。

三种方式常用第三种，第一种对象都有了还要反射干什么。第二种需要导入类的包，依赖太强，不导包就抛编译错误。一般都第三种，一个字符串可以传入也可写在配置文件中等多种方法。

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3、获取构造方法并使用

/*** 获取构造方法并使用* 1.获取构造方法：* 		1).批量的方法：* 			public Constructor[] getConstructors()：所有"公有的"构造方法public Constructor[] getDeclaredConstructors()：获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有)* 		2).获取单个的方法，并调用：* 			public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):获取单个的"公有的"构造方法：* 			public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的，或受保护、默认、公有；* 		* 		3).调用构造方法：* 			Constructor-->newInstance(Object... initargs)* 			newInstance是 Constructor类的方法（管理构造函数的类）api的解释为：newInstance(Object... initargs)使用此 Constructor 对象表示的构造方法来创建该构造方法的声明类的新实例，并用指定的初始化参数初始化该实例。它的返回值是T类型，所以newInstance是创建了一个构造方法的声明类的新实例对象。并为之调用* * @throws ClassNotFoundException* @throws SecurityException * @throws NoSuchMethodException * @throws InvocationTargetException * @throws IllegalArgumentException * @throws IllegalAccessException * @throws InstantiationException */public static void getClassConstructors() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {//1、加载Class对象Class<?> bookClass = Class.forName("com.example.pojo.Books");//2、获取所有公有构造方法System.out.println("-----------------------获取所有公有构造方法--------------------------");Constructor<?>[] constructors = bookClass.getConstructors();for(Constructor<?> c :constructors) {System.out.println(c);}//3、所有的构造方法(包括：私有、受保护、默认、公有)System.out.println("---------------所有的构造方法(包括：私有、受保护、默认、公有)-------------------");Constructor<?>[] declaredConstructors = bookClass.getDeclaredConstructors();for(Constructor<?> d:declaredConstructors) {System.out.println(d);}//4、获取公有、无参的构造方法System.out.println("---------------获取公有、无参的构造方法--------------------");try {Constructor con = bookClass.getConstructor(null);//1>、因为是无参的构造方法所以类型是一个null,不写也可以：这里需要的是一个参数的类型，切记是类型//2>、返回的是描述这个无参构造函数的类对象System.out.println(con);//调用实例化con.newInstance();} catch (NoSuchMethodException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();} catch (SecurityException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}//5、获取私有构造方法，并调用System.out.println("------------------获取私有构造方法，并调用---------------------");Constructor cons = bookClass.getDeclaredConstructor(int.class);System.out.println(cons);}

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4、获取成员变量并调用

/*** 获取成员变量并调用*  1.批量的* 		1).Field[] getFields():获取所有的"公有字段"* 		2).Field[] getDeclaredFields():获取所有字段，包括：私有、受保护、默认、公有；*  2.获取单个的：* 		1).public Field getField(String fieldName):获取某个"公有的"字段；* 		2).public Field getDeclaredField(String fieldName):获取某个字段(可以是私有的)* * 	3.设置字段的值：* 		Field --> public void set(Object obj,Object value):* 					参数说明：* 					1.obj:要设置的字段所在的对象；* 					2.value:要为字段设置的值；* @throws ClassNotFoundException * @throws SecurityException * @throws NoSuchFieldException * @throws NoSuchMethodException * @throws InvocationTargetException * @throws IllegalArgumentException * @throws IllegalAccessException * @throws InstantiationException */public static void getClassField() throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException {//1、加载Class对象Class<?> bookClass = Class.forName("com.example.pojo.Books");//2、获取所有公有的字段System.out.println("-----------------获取所有公有的字段---------------------");Field[] fields = bookClass.getFields();for(Field f:fields) {System.out.println(f);}//3、获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)System.out.println("------------------获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)-----------------");Field[] declaredFields = bookClass.getDeclaredFields();for(Field f:declaredFields) {System.out.println(f);}//4、获取公有字段**并调用System.out.println("-------------------获取公有字段**并调用-------------------------");Field field = bookClass.getField("name");System.out.println(field);//获取一个对象Object instance = bookClass.getConstructor().newInstance();//为字段设置值field.set(instance,"悲惨世界");Books book = (Books) instance;System.out.println("验证："+book.name);//5、获取私有字段****并调用System.out.println("------------------获取私有字段****并调用---------------------");Field declaredField = bookClass.getDeclaredField("author");System.out.println(declaredField);declaredField.setAccessible(true);//暴力反射，解除私有限定declaredField.set(instance, "维克多·雨果");System.out.println("验证："+book.getAuthor());}

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5、获取成员方法并调用

/*** 获取成员方法并调用*  1.批量的：* 		public Method[] getMethods():获取所有"公有方法"；（包含了父类的方法也包含Object类）* 		public Method[] getDeclaredMethods():获取所有的成员方法，包括私有的(不包括继承的)*  2.获取单个的：* 		public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes):* 					参数：* 						name : 方法名；* 						Class ... : 形参的Class类型对象* 		public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)* * 	3.调用方法：* 		Method --> public Object invoke(Object obj,Object... args):* 					参数说明：* 					obj : 要调用方法的对象；* 					args:调用方式时所传递的实参；* @throws ClassNotFoundException * @throws SecurityException * @throws NoSuchMethodException * @throws InvocationTargetException * @throws IllegalArgumentException * @throws IllegalAccessException * @throws InstantiationException */public static void getClassMethod() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {//1、加载Class对象Class<?> bookClass = Class.forName("com.example.pojo.Books");//2、获取所有公有方法System.out.println("------------------获取所有公有方法-------------------------");Method[] methods = bookClass.getMethods();for(Method m :methods) {System.out.println(m);}//3、获取所有的方法，包括私有的System.out.println("-------------------获取所有的方法，包括私有的------------------");Method[] declaredMethods = bookClass.getDeclaredMethods();for(Method m :methods) {System.out.println(m);}//4、获取公有的show1()方法Method method = bookClass.getMethod("show1", String.class);System.out.println(method);//实例化一个对象Object instance = bookClass.getConstructor().newInstance();method.invoke(instance, "战争与和平");//5、获取私有的show4()方法System.out.println("----------------获取私有的show4()方法-----------------");Method method1 = bookClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);System.out.println(method1);method1.setAccessible(true);//解除私有限定Object invoke = method1.invoke(instance, 65);System.out.println("返回值："+invoke);}

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6、反射main方法

/*** 反射main方法* @throws ClassNotFoundException* @throws NoSuchMethodException* @throws SecurityException*/public static void getClassMain() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException {//1、加载Class对象Class<?> bookClass = Class.forName("com.example.pojo.Books");//2、获取main方法Method methodMain = bookClass.getMethod("main", String[].class);//第一个参数：方法名称，第二个参数：方法形参的类型//3、调用main方法try {//methodMain.invoke(null, new String[]{"a","b","c"});//第一个参数，对象类型，因为方法是static静态的，所以为null可以，第二个参数是String数组，这里要注意在jdk1.4时是数组，jdk1.5之后是可变参数//这里拆的时候将  new String[]{"a","b","c"} 拆成3个对象。。。所以需要将它强转。methodMain.invoke(null, (Object)new String[]{"a","b","c"});//方式一//methodMain.invoke(null, new Object[]{new String[]{"a","b","c"}});//方式二} catch (IllegalAccessException | IllegalArgumentException | InvocationTargetException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}

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7、通过反射运行配置文件内容

/*** 通过反射运行配置文件内容* @throws ClassNotFoundException * @throws SecurityException * @throws NoSuchMethodException * @throws InstantiationException * @throws InvocationTargetException * @throws IllegalArgumentException * @throws IllegalAccessException */public static void getPropertiesValue() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException, InstantiationException {String className = getValue("className");String methodName = getValue("methodName");//1、加载Class对象Class<?> bookClass = Class.forName(className);//2、获取main方法Method method = bookClass.getMethod(methodName, String.class);//第一个参数：方法名称，第二个参数：方法形参的类型//3、实例化一个对象Object instance = bookClass.getConstructor().newInstance();//4、调用show1()方法method.invoke(instance, "平凡世界");}public static String getValue(String key) {Properties properties = new Properties();try {InputStream in = Test.class.getClassLoader().getResourceAsStream("config.properties");properties.load(in);} catch (FileNotFoundException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}return properties.getProperty(key);}

config.properties文件：

className = com.example.pojo.Books
methodName = show1

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8、通过反射越过泛型检查

/*** 通过反射越过泛型检查（泛型用在编译期，编译过后泛型擦除（消失掉）。所以是可以通过反射越过泛型检查的）* * 例如：有一个String泛型的集合，怎样能向这个集合中添加一个Integer类型的值？* @throws SecurityException * @throws NoSuchMethodException * @throws InvocationTargetException * @throws IllegalArgumentException * @throws IllegalAccessException */public static void jeapGeneric() throws NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {List<String> list = new ArrayList<>();list.add("aaa");list.add("bbb");//获取ArrayList的Class对象，反向的调用add()方法，添加数据Class<? extends List> listClass = list.getClass();//获取add()方法Method method = listClass.getMethod("add", Object.class);method.invoke(list, 100);//遍历集合for(Object obj : list){System.out.println(obj);}}

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