根据实例详解Java中的反射机制

概念：
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一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
作用：
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。

可以说Java的反射机制是Java中所有框架的基础，要对SSH等框架有一个深刻的理解，必须熟悉掌握Java的反射机制。

下面我们通过具体例子来了解一下Java反射机制的原理及使用

1，通过对象获取对象所属的包名和类名

在demo2包中定义一个类：

package demo2;
public class ReflectDemo2 {}

获取包名加类名：

public class ReflectDemo1 {public static void main(String[] args) {ReflectDemo2 rd=new ReflectDemo2();System.out.println(rd.getClass().getName());}
}

运行结果：demo2.ReflectDemo2

2，获得Class对象的三种方法：

public class ReflectDemo1 {public static void main(String[] args) {Class<?> c1 = null;Class<?> c2 = null;Class<?> c3 = null;try {c1 = Class.forName("demo2.ReflectDemo2");} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("c1："+c1.getName());c2 = new ReflectDemo2().getClass();System.out.println("c2："+c2.getName());c3 = ReflectDemo2.class;System.out.println("c3："+c3.getName());}
}

运行结果：

c1：demo2.ReflectDemo2
c2：demo2.ReflectDemo2
c3：demo2.ReflectDemo2

我们可以看到，运行的结果都是一样的，c1通过类Class的静态方法forName()；c2通过实例变量的getClass()方法；c3直接通过对象类的.class文件获得，使用比较普遍的是通过Class的静态方法forName()获取对象。

3，通过反射机制实例化类的对象
首先创建对象类：

public class User {private String username;private String password;public String getUsername() {return username;}public void setUsername(String username) {this.username = username;}public String getPassword() {return password;}public void setPassword(String password) {this.password = password;}public User(String username, String password) {super();this.username = username;this.password = password;}public User() {super();// TODO Auto-generated constructor stub}@Overridepublic String toString() {return "User [username=" + username + ", password=" + password + "]";}}

一，使用set方法为实例化对象赋值：

public class ReflectDemo1 {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {Class<?> c1 = Class.forName("demo2.User");try {User user = (User)c1.newInstance();user.setUsername("张三");user.setPassword("zhangsan");System.out.println(user);} catch (InstantiationException e) {e.printStackTrace();} catch (IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();}}
}

运行结果：
User [username=张三, password=zhangsan]

二，使用构造函数方法为实例化对象赋值：

public class ReflectDemo1 {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {Class<?> c1 = Class.forName("demo2.User");//取得全部的构造函数Constructor<?> cons[] = c1.getConstructors();try {User user = (User)cons[0].newInstance("李四","123");System.out.println(user);} catch (IllegalArgumentException e) {e.printStackTrace();} catch (InstantiationException e) {e.printStackTrace();} catch (IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();} catch (InvocationTargetException e) {e.printStackTrace();}}
}

运行结果：
User [username=李四, password=123]

4，获取类的全部属性信息：

public class ReflectDemo2{public static void main(String[] args) {try {Class<?> c1 = Class.forName("demo2.User");Field[] field = c1.getDeclaredFields();for (int i = 0; i < field.length; i++) {int p = field[i].getModifiers();//获取属性的作用域String p1 = Modifier.toString(p);Class<?> type = field[i].getType();//获取属性的类型System.out.println("属性名："+field[i].getName()+"作用域是："+p1+"类型是:"+type.getName());}} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}}
}

运行结果：
属性名：serialVersionUID作用域是：private static final类型是:long
属性名：username作用域是：private类型是:java.lang.String
属性名：password作用域是：private类型是:java.lang.String

5.获取某个类的全部方法：

public class ReflectDemo2{public static void main(String[] args) {Class<?> c1;try {c1 = Class.forName("demo2.User");Method method[] = c1.getMethods();for (int i = 0; i < method.length; ++i) {System.out.print(method[i].getName() + " ");}} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}}
}

运行结果：
toString getUsername setUsername getPassword setPassword wait wait wait hashCode getClass equals notify notifyAll

6，通过反射机制调用某个类的方法

首先定义要调用的类：

public class User implements Serializable{private static final long serialVersionUID = 7331750553985640492L;private String username;private String password;public String getUsername() {return username;}public void setUsername(String username) {this.username = username;}public String getPassword() {return password;}public void setPassword(String password) {this.password = password;}public User(String username, String password) {super();this.username = username;this.password = password;}public User(String username) {this.username = username;}public User() {super();// TODO Auto-generated constructor stub}@Overridepublic String toString() {return "User [username=" + username + ", password=" + password + "]";}public void test1(){System.out.println("无参方法");}public void test2(String name){System.out.println("带参数的方法，名字为："+name);}
}

通过反射机制调用User类中的方法：

public class ReflectDemo2{public static void main(String[] args) throws Exception {Class<?> c1 = Class.forName("demo2.User");//调用User类中的无参方法Method method = c1.getMethod("test1");method.invoke(c1.newInstance());//调用User类中的带参数的方法method = c1.getMethod("test2",String.class);method.invoke(c1.newInstance(),"阿木侠");}
}

运行结果：
无参方法
带参数的方法，名字为：阿木侠

7，操作某个类的属性，对某个类的变量动态赋值：

public class ReflectDemo2{public static void main(String[] args) throws Exception {Class<?> c1 = Class.forName("demo2.User");Object obj = c1.newInstance();Field field = c1.getDeclaredField("username");field.setAccessible(true);field.set(obj, "这里对User类中的username进行赋值啦");System.out.println(field.get(obj));}
}

运行结果：
这里对User类中的username进行赋值啦

8，通过Java的反射机制取得数组的信息，修改数组的信息

public class Test {public static void main(String[] args) throws Exception {int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };Class<?> demo = arr.getClass().getComponentType();System.out.println("数组类型： " + demo.getName());System.out.println("数组长度  " + Array.getLength(arr));System.out.println("数组的第一个元素: " + Array.get(arr, 0));Array.set(arr, 0, 6);System.out.println("修改之后数组第一个元素为： " + Array.get(arr, 0));}
}

运行结果：
数组类型： int
数组长度 5
数组的第一个元素: 1
修改之后数组第一个元素为： 6

9，工厂模式中Java反射机制的应用
在不使用反射机制的普通工厂类中，我们每次添加子类时都要对工厂类进行修改，很不方便，而利用反射机制实现工厂模式，可以在不修改工厂类的情况下添加任意多个子类，例如：
定义People接口：

public interface People {public abstract void read();
}

用学生和工人实现这个接口：

public class Worker implements People{public void read() {System.out.println("工人爱读书");}
}

public class Student implements People {public void read() {System.out.println("学生爱读书");}}

定义工厂类：

public class FactoryDemo {public static People getInstance(String name) throws Exception{People p;p = (People)Class.forName(name).newInstance();return p;}
}

测试这个工厂类是否能实现：

public class ReflectDemo2{public static void main(String[] args) throws Exception {People student = FactoryDemo.getInstance("demo2.Student");if(student!=null){student.read();}People worker = FactoryDemo.getInstance("demo2.Worker");if(worker!=null){worker.read();}}
}

运行结果：
学生爱读书
工人爱读书

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