Java 反射(Reflection)

在本教程中，我們將學(xué)習(xí)反射，這是Java編程中的一個特性，它允許我們檢查和修改類、方法等。

在Java中，反射允許我們在運(yùn)行時檢查和操作類、接口、構(gòu)造函數(shù)、方法和字段。

Java 類名為Class

在學(xué)習(xí)Java反射之前，我們需要了解一個名為Class的Java類。

Java中有一個名為Class的類，該類在運(yùn)行時保留有關(guān)對象和類的所有信息。

Class對象描述了特定類的屬性。該對象用于執(zhí)行反射。

創(chuàng)建名為Class的類的對象

我們可以創(chuàng)建Class的對象，通過：

• 使用forName()方法

forName()接受字符串參數(shù)（類的名稱）并返回Class對象。返回的對象引用字符串指定的類。例如，

Class Dog {  }
Class c1 = Class.forName("Dog");

• 使用getClass()方法

 getClass()方法使用特定類的對象來創(chuàng)建新的對象Class。例如，

Dog d1 = new Dog()
Class c1 = d1.getClass();

• 使用.class

我們還可以使用.class擴(kuò)展名創(chuàng)建Class對象。例如，

Class c1 = Dog.class;

創(chuàng)建Class對象后，我們可以使用這些對象執(zhí)行反射。

獲取接口

我們可以使用Class的getInterfaces()方法來收集類實(shí)現(xiàn)的接口的信息。此方法返回一個接口數(shù)組。

示例：獲取接口

import java.lang.Class;
import java.lang.reflect.*;

interface Animal {
   public void display();
}

interface Mammal {
   public void makeSound();
}

class Dog implements Animal, Mammal {
   public void display() {
      System.out.println("I am a dog.");
   }

   public void makeSound() {
      System.out.println("Bark bark");
   }
}

class ReflectionDemo {
  public static void main(String[] args) {
      try {
          //創(chuàng)建一個Dog類的對象
          Dog d1 = new Dog();

          //使用getClass()創(chuàng)建Class對象
          Class obj = d1.getClass();
        
          //查找由Dog實(shí)現(xiàn)的接口
          Class[] objInterface = obj.getInterfaces();
          for(Class c : objInterface) {

              //打印接口名稱
              System.out.println("Interface Name: " + c.getName());
          }
      }

      catch(Exception e) {
          e.printStackTrace();
      }
   }
}

輸出結(jié)果

Interface Name: Animal
Interface Name: Mammal

獲取超類和訪問修飾符

類Class的方法getSuperclass()可用于獲取有關(guān)特定類的超類的信息。

而且，Class提供了一種getModifier()方法，該方法以整數(shù)形式返回class的修飾符。

示例：獲取超類和訪問修飾符

import java.lang.Class;
import java.lang.reflect.*;

interface Animal {
   public void display();
}

public class Dog implements Animal {
   public void display() {
       System.out.println("I am a dog.");
   }
}

class ReflectionDemo {
   public static void main(String[] args) {
       try {
           //創(chuàng)建一個Dog類的對象
           Dog d1 = new Dog();

           //使用getClass()創(chuàng)建Class對象
           Class obj = d1.getClass();

           //以整數(shù)形式獲取Dog的訪問修飾符
           int modifier = obj.getModifiers();
           System.out.println("修飾符： " + Modifier.toString(modifier));

           //找到Dog的超類
           Class superClass = obj.getSuperclass();
           System.out.println("Superclass: " + superClass.getName());
       }

       catch(Exception e) {
           e.printStackTrace();
       }
   }
}

輸出結(jié)果

修飾符： public
Superclass: Animal

反射字段，方法和構(gòu)造函數(shù)

該軟件包java.lang.reflect提供了可用于操作類成員的類。例如，

• 方法類 - 提供有關(guān)類中方法的信息

• 字段類 - 提供有關(guān)類中字段的信息

• 構(gòu)造函數(shù)類  - 提供有關(guān)類中構(gòu)造函數(shù)的信息

Java 反射與字段

 我們可以使用Field類提供的各種方法檢查和修改類的不同字段。

• getFields() - 返回該類及其超類的所有公共字段

• getDeclaredFields()  - 返回類的所有字段

• getModifier() - 以整數(shù)形式返回字段的修飾符

• set(classObject,value) - 使用指定的值設(shè)置字段的值

• get(classObject) - 獲取字段的值

• setAccessible(boolean) - 使私有字段可訪問

注意：如果我們知道字段名稱，則可以使用

• getField("fieldName"） - 從類返回名稱為fieldName的公共字段。

• getDeclaredField("fieldName"） - 從類返回名稱為fieldName的字段。
  

示例：訪問訪問公共字段

import java.lang.Class;
import java.lang.reflect.*;

class Dog {
  public String type;
}

class ReflectionDemo {
  public static void main(String[] args) {
     try{
         Dog d1 = new Dog();
          //創(chuàng)建Class對象
         Class obj = d1.getClass();

        //操縱Dog類的公共字段type
         Field field1 = obj.getField("type");
        //設(shè)置字段的值
         field1.set(d1, "labrador");
        //通過轉(zhuǎn)換成字符串來獲取字段的值
         String typeValue = (String)field1.get(d1);
         System.out.println("type: " + typeValue);

         //獲取類型的訪問修飾符
         int mod1 = field1.getModifiers();
         String modifier1 = Modifier.toString(mod1);
         System.out.println("修飾符： " + modifier1);
         System.out.println(" ");
     }
     catch(Exception e) {
         e.printStackTrace();
     }
  }
}

輸出結(jié)果

type: labrador
修飾符： public

示例：訪問私有字段

import java.lang.Class;
import java.lang.reflect.*;

class Dog {
 private String color;
}

class ReflectionDemo {
public static void main(String[] args) {
   try {
      Dog d1 = new Dog();
      //創(chuàng)建類Class對象
      Class obj = d1.getClass();

      //訪問私有字段
      Field field2 = obj.getDeclaredField("color");
     
      //使私有字段可訪問
      field2.setAccessible(true);
      //設(shè)置color值
      field2.set(d1, "brown");
      // get the value of type converting in String
      String colorValue = (String)field2.get(d1);
      System.out.println("color: " + colorValue);

      //獲取color的訪問修飾符
      int mod2 = field2.getModifiers();
      String modifier2 = Modifier.toString(mod2);
      System.out.println("modifier: " + modifier2);
   }
   catch(Exception e) {
      e.printStackTrace();
   }
 }
}

輸出結(jié)果

color: brown
modifier: private

Java 反射與方法

像字段一樣，我們可以使用Method類提供的各種方法來檢查類的不同方法。

• getMethods() - 返回該類及其超類的所有公共方法

• getDeclaredMethod() - 返回該類的所有方法

• getName() - 返回方法的名稱

• getModifiers() - 以整數(shù)形式返回方法的訪問修飾符

• getReturnType() - 返回方法的返回類型

示例：方法反射

import java.lang.Class;
import java.lang.reflect.*;

class Dog {
   public void display() {
      System.out.println("I am a dog.");
   }

   protected void eat() {
      System.out.println("I eat dog food.");
   }

   private void makeSound() {
      System.out.println("Bark Bark");
   }

}

class ReflectionDemo {
   public static void main(String[] args) {
      try {
          Dog d1 = new Dog();

          //創(chuàng)建一個Class對象
          Class obj = d1.getClass();
          
          //使用getDeclaredMethod()獲取所有方法
          Method[] methods = obj.getDeclaredMethods();

          //獲取方法的名稱
          for(Method m : methods) {
               
             System.out.println("方法名稱： " + m.getName());
              
             //獲取方法的訪問修飾符
             int modifier = m.getModifiers();
             System.out.println("修飾符： " + Modifier.toString(modifier));
              
             //獲取方法的返回類型
             System.out.println("Return Types: " + m.getReturnType());
             System.out.println(" ");
          }
       }
       catch(Exception e) {
           e.printStackTrace();
       }
   }
}

輸出結(jié)果

方法名稱： display
修飾符： public
Return type: void

方法名稱： eat
修飾符： protected
返回類型： void

方法名稱： makeSound
修飾符： private
返回類型： void

Java 反射與構(gòu)造函數(shù)

我們還可以使用Constructor類提供的各種方法檢查類的不同構(gòu)造函數(shù)。

• getConstructors() - 返回該類的所有公共構(gòu)造函數(shù)以及該類的超類

• getDeclaredConstructor() -返回所有構(gòu)造函數(shù)

• getName() - 返回構(gòu)造函數(shù)的名稱

• getModifiers() - 以整數(shù)形式返回構(gòu)造函數(shù)的訪問修飾符

• getParameterCount() - 返回構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)數(shù)量

示例：構(gòu)造函數(shù)反射

import java.lang.Class;
import java.lang.reflect.*;

class Dog {

   public Dog() {
      
   }
   public Dog(int age) {
      
   }

   private Dog(String sound, String type) {
      
   }
}

class ReflectionDemo {
   public static void main(String[] args) {
      try {
           Dog d1 = new Dog();
           Class obj = d1.getClass();

           //使用getDeclaredConstructor()獲取一個類中的所有構(gòu)造函數(shù)
           Constructor[] constructors = obj.getDeclaredConstructors();

           for(Constructor c : constructors) {
               //獲取構(gòu)造函數(shù)的名稱
               System.out.println("構(gòu)造函數(shù)名稱： " + c.getName());

               //獲取構(gòu)造函數(shù)的訪問修飾符
               int modifier = c.getModifiers();
               System.out.println("修飾符： " + Modifier.toString(modifier));

               //獲取構(gòu)造函數(shù)中的參數(shù)數(shù)量
               System.out.println("參數(shù)個數(shù)： " + c.getParameterCount());
          }
       }
       catch(Exception e) {
           e.printStackTrace();
       }
    }
}

輸出結(jié)果

構(gòu)造函數(shù)名稱： Dog
修飾符： public
參數(shù)個數(shù)： 0

構(gòu)造函數(shù)名稱： Dog
修飾符： public
參數(shù)個數(shù)： 1

構(gòu)造函數(shù)名稱： Dog
修飾符： private
參數(shù)個數(shù)： 2