這篇文章主要講解了“Java反射的概念和機制”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“Java反射的概念和機制”吧！

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1. 什么是反射？

什么是反射？在官方文檔中是這樣說的：
Reflection is commonly used by programs which require the ability to examine ormodify the runtime behavior of applications running in the Java virtual machine.
This is a relatively advanced feature and should be used only by developers whohave a strong grasp of the fundamentals of the language.
With that caveat in mind, reflection is a powerful technique and can enable applications to perform operations which would otherwise be impossible

翻譯一下：

反射技術通常被用來檢測和改變應用程序在 Java 虛擬機中的行為表現(xiàn)。它是一個相對而言比較高級的技術，通常它應用的前提是開發(fā)者本身對于 Java 語言特性有很強的理解的基礎上。值得說明的是，反射是一種強有力的技術特性，因此可以使得應用程序執(zhí)行一些常規(guī)手段無法企及的目的。

個人理解：反射是一種很牛x的技術，使用反射的條件是程序猿是一個大猿，對java的特性非常理解。反射的牛逼之處在于他可以完成一些非常規(guī)操作。

舉個栗子來說明一下：

稍微想了一下，覺得用煮飯這個栗子來說明吧，不知道準不準確（^,^）。平時我們在家里一般是用電飯煲來煮飯的，煮飯的步驟一般是：淘米——>擦干鍋底——>把鍋放到電飯煲里——>合上蓋子，通電，電飯煲工作——>飯煮熟了，可以吃了，但現(xiàn)在有個需求，我要在煮飯的過程中加個雞蛋，這時怎么解決呢？是不是打開正在通電煮飯的電飯煲，然后把雞蛋放進去呢？（來自吃貨的需求^_^）其實反射就相當于剛才加雞蛋的過程。所以反射很牛逼，他不按常規(guī)套路出牌，在程序運行的過程中搞一些小動作，以達到“吃貨”的目的。補充一下：“淘米——>擦干鍋底——>把鍋放到電飯煲里——>”這個過程可以看做編碼編譯過程，“——>合上蓋子，通電，電飯煲工作”可以看做是程序運行過程，“——>飯煮熟了，可以吃了”可以看做程序運行結束。

2.java中的反射機制

2.1 反射中常見的類

理解反射機制時，首先熟悉一下幾個類：

1）Class類

Class類實例表示正在運行的Java應用程序中的類和接口。Class是普通類、接口、枚舉類、數(shù)組等的抽象，即它們的類型就是Class，它們是Class的實例。

既然Class代表著類和接口，那么我們可以通過他的實例（字節(jié)碼文件）來獲取對應類或接口的信息，如：注解、修飾符、類型、類的名稱、屬性、方法、構造方法、直接父類和子類等，還有可以創(chuàng)建它的實例，但只能調用無參構造方法來創(chuàng)建。

什么看不懂？舉個栗子，我們都知道，生物可以分為動物、植物、微生物和病毒等，而動物又有人、喵星人、小狗等，植物、微生物和病毒也一樣。同樣，我們可以類比一下，生物就是Class，動物是普通類，植物是接口，微生物是枚舉類、病毒是數(shù)組（枚舉和數(shù)組是特殊的類），而人、喵星人、小狗是我們熟悉的對象，如圖

這下可整明白了吧，普通類、接口、枚舉、數(shù)組其實都可以當做Class的對象。

2）Field類

Field表示類的屬性，屬性含有修飾符、類型、屬性名稱和值。所以可以通過Field的實例獲取屬性的修飾符、類型、屬性名稱，并且可以修改屬性的值。

3）Method類

Method表示類的成員方法，方法包括注解、修飾符、返回類型、方法名，參數(shù)等。所以可以通過Method的實例獲取方法的的信息，如，注解、修飾符、返回類型、方法名并且可以調用所表示的方法。

4）Constructor類

Constructor表示構造方法，可以通過Constructor的實例獲取構造方法的信息，如，修飾符等，并且可以通過它來創(chuàng)建它所在類的的實例。

5）Modifier類

Modifier表示修飾符，可通過它來獲取修飾符的信息，例如何種修飾符等

6）Annotation

Annotation代表注解

以上類都位于java.lang中

2.2 獲取Class對象的方法

了解了什么是反射后，是不是也想體驗一下反射這種騷操作？

想秀操作，首先要獲取Class對象吧，因為Class對象是代表著各種類，有了它之后才可以得到類的各種信息。獲取方法如下：

1）通過object.getClass()

public static void main(String[] args) {
        
        Car car = new Car();
        
        Class clazz = car.getClass();
    }

注意：此方法不適用于int、float等類型

2）通過(類型名).class、包裝類.Type

public static void main(String[] args) {
        Class clazz = Car.class;
        Class cls1 = int.class;
        Class cls2 = String.class;
        Class cls3=Iteger.Type
    }

3）通過Class.forClass(String 類的全限定名）

1 try {
2    Class clz = Class.forName("com.frank.test.Car");
3 } catch (ClassNotFoundException e) {
4    e.printStackTrace();
5 }

采用哪種方法來獲取，看實際情況而定。

2.3獲取類信息

有了Class對象后，就可以獲取類的成員（方法+屬性）、注解和類的修飾符等。上面也說了，java中方法用Method類表示、屬性用Field類表示、注解用Annotation類來表示、修飾符用Modifier類表示。Class類中有對應的方法來獲取他們。如下：

2.3.1 獲取屬性Field的對象

//獲取所有的屬性，但不包括從父類繼承下來的屬性
public Field[] getDeclaredFields() throws SecurityException 
//獲取自身的所有的 public 屬性，包括從父類繼承下來的。
public Field[] getFields() throws SecurityException
//獲取在本類中聲明的指定的屬性，參數(shù)為屬性的名稱
public Field getDeclaredField(String name) 
//獲取指定的公有屬性，包括父類的，參數(shù)為屬性的名稱
public Field getField(String name)

2.3.2 獲取方法Method對象

//獲取本類聲明指定的的方法，第一個參數(shù)是方法的名稱，后面的參數(shù)是方法參數(shù)類型的類，
//如獲取setName（String name）方法，getDeclareMethod（“setName”，String.Class）
public Method getDeclaredMethod(String name, Class< ?>... parameterTypes)
//獲取公有的方法，包括父類的
public Method getMethod(String name, Class< ?>... parameterTypes)
//獲取本類中聲明的所有方法
public Method[] getDeclaredMethods()
//獲取所有的公有方法，包括父類的
public Method[] getMethods()

2.3.3 獲取構造器Constructor對象

 //獲取本類中指定的構造方法
public ConstructorgetDeclaredConstructor(Class< ?>... parameterTypes)
//獲取指定的公有構造方法
public ConstructorgetConstructor(Class< ?>... parameterTypes)
//獲取本類中所有的構造方法
public Constructor< ?>[] getDeclaredConstructors() throws SecurityException 
//獲取本類中所有的公有構造方法
public Constructor< ?>[] getConstructors()

構造方法的獲取與普通方法的獲取大致是一樣的。

------------------------------------------------------------------

以上的方法都是在Class類中，別傻傻不知道（別問我怎么知道的>_>）,然后通過Class對象調用就可以了。

這里只是列舉了常用類信息的的獲取方法，其他信息的獲取方法，看API文檔吧，如注解、類的Class的對象（額好像有點繞。。。）等.

2.4 獲取類成員信息

上面只是獲取了類的成員所代表類的對象，我們還要使用他們或者獲取成員的信息（名稱、修飾符等）。因為有了代表成員的對象，使用對象調用實例方法就可以了。

2.4.1 Field類

Field類的方法大概可以分為兩種，一種是獲取屬性的信息，另外一種是設置屬性的值。

第一種：

//返回由此 Field對象表示的字段的名稱
 String  getName() 
//返回一個 類對象標識了此表示的字段的聲明類型 Field對象。 
Class< ?>  getType() 
//返回由該 Field對象表示的字段的Java語言修飾符，作為整數(shù)。把整數(shù)作為Modifier的構造方法的參數(shù)，就可以獲取該整數(shù)代表的修飾符類的對象了
int  getModifiers() 
----------------------------------------------------------------
//獲取類型為 int的靜態(tài)或實例字段的值，或通過擴展轉換轉換為類型 int的另一個原始類型的值。
int getInt(Object obj) 
//獲取類型為 long的靜態(tài)或實例字段的值，或通過擴大轉換獲得可轉換為類型 long的另一個基本類型的值。 
long getLong(Object obj) 
......此處省略一堆get**（Object obj）的方法，屬性是什么基本類型，就get什么就行了
14屬性是引用類型，那么就調用以下方法
//返回該所表示的字段的 Field ，指定的對象上。  16 Object get(Object obj)

第二種：

//設置作為一個字段的值 double指定的對象上。  
void setDouble(Object obj, double d) 
//設置作為一個字段的值 float指定的對象上。  
void setFloat(Object obj, float f) 
//設置作為一個字段的值 int指定的對象上。
void setInt(Object obj, int i) 
........此處省略一堆set**()方法，屬性是什么基本類型就set什么就行了
屬性是引用類型，那么就調用以下方法
//將指定對象參數(shù)上的此 Field對象表示的字段設置為指定的新值。
void  set(Object obj, Object value)

注意啦：如果沒有訪問權限的話，默認是不能設置屬性值的，那??么辦呢？是不是就秀不了操作了？然而，前面也說了，反射很牛逼，可以來一些非常規(guī)操作，
這時我們調用Class對象的setAccessible（true）方法就可以了！
是不是覺得反射可以很強？
2.4.2 Method類
Method類的方法主要是獲取方法的信息
部分方法：

1 int getModifiers() //返回由該對象表示的可執(zhí)行文件的Java語言modifiers 。  
2 String getName() //返回由此 方法對象表示的方法的名稱，作為 String 。  
3 Annotation[][] getParameterAnnotations() //返回一個 Annotation s的數(shù)組數(shù)組，表示由該對象表示的Executable的形式參數(shù)的聲明順序的 Executable 。  
4 int getParameterCount() //返回由此對象表示的可執(zhí)行文件的形式參數(shù)（無論是顯式聲明還是隱式聲明）的數(shù)量。  
5 Class< ?>[] getParameterTypes() //返回一個 類對象的數(shù)組， 類以聲明順序表示由該對象表示的可執(zhí)行文件的形式參數(shù)類型。

2.4.3 Constructor類
Constructor類的方法主要是獲取構方法的信息和創(chuàng)建對象

獲取方法信息：

1 int getModifiers() //返回由該對象表示的可執(zhí)行文件的Java語言modifiers 。  
2 String getName() //以字符串形式返回此構造函數(shù)的名稱。  
3 Annotation[][] getParameterAnnotations() //返回的數(shù)組的數(shù)組 Annotation表示的形參進行注釋s時，聲明順序的的 Executable該對象表示。  
4 int getParameterCount() //返回由此對象表示的可執(zhí)行文件的形式參數(shù)（無論是顯式聲明還是隱式聲明）的數(shù)量。  
5 Class< ?>[] getParameterTypes() //返回一個 類對象的數(shù)組， 類以聲明順序表示由該對象表示的可執(zhí)行文件的形式參數(shù)類型。

創(chuàng)建對象的方法先不說，放到后面去。

2.5 反射創(chuàng)建對象和調用方法

2.5.1 創(chuàng)建普通類的對象

創(chuàng)建普通類的對象可以分為兩種方法

第一種：調用Class對象的方法

4 //首先獲取Class對象
5 Class clazz=Class.forClass("test.Student");
6 //創(chuàng)建對象
7 Student stu=(Student)clazz.newInstance();
注：此方法只能創(chuàng)建無參構造函數(shù)的類的對象

第二種：通過Constructor的newInstance（）方法

 //首先創(chuàng)建Class對象
Class clazz=Class.forClass("test.Student");
//獲取想調用的構造函數(shù)
Constructor constructor=clazz.getConstructor(String.class, int.class);
//調用Constructor的newInstance（）方法
Student stu=(Student)constructor.newInstance("大王"，20);

2.5.2 創(chuàng)建數(shù)組

數(shù)組本質上是一個 Class，而在 Class 中存在一個方法用來識別它是否為一個數(shù)組。

反射創(chuàng)建數(shù)組是通過 Array.newInstance(T.class,維數(shù)) 這個方法。

第一個參數(shù)指定的是數(shù)組內的元素類型，后面的是可變參數(shù)，表示的是相應維度的數(shù)組長度限制。

比如，我要創(chuàng)建一個 int[2][3] 的數(shù)組。

1 Int[][]  a=Array.newInstance(Integer.TYPE, 2, 3);

2.5.3 調用方法

用了上面的方法，就有Class對象，有方法Method對象，有實例，現(xiàn)在已經(jīng)萬事俱備，只欠東風了。

那我們怎么調用方法呢？在Method類有這么一個方法Object invoke(Object obj, Object... args），object為實例對象，args為調用方法的參數(shù)

來個栗子：

Class< ?> c = Class.forName("com.kal01.reflect05.Person");//獲取Class對象
Person p1 = (Person) c.newInstance();//獲取實例
Method m3 = c.getDeclaredMethod("test");//獲取方法
m3.setAccessible(true);//當沒有訪問權限時，設置一下就可以
m3.invoke(p1);//調用方法
m3.setAccessible(false);//修改了訪問權限，記得修改回來

2.6 靜態(tài)加載與動態(tài)加載

看到這里是不是有個疑問，反射調用類的方法好像除了復雜之外，跟我們平時調用沒什么區(qū)別。何必弄那么花里胡哨？

所以在這里簡單說一下靜態(tài)加載與動態(tài)加載。

回想一下之前煮飯的那個栗子，靜態(tài)加載和動態(tài)加載的這個例子有點相似。

靜態(tài)加載：我們在程序中使用類時，靜態(tài)加載是要求要使用的類必須要求在編譯的時候存在，否則編譯器報錯，無法運行程序。編碼時忘記導包時，經(jīng)常會出現(xiàn)這種錯誤。

動態(tài)加載：利用反射來加載類（即獲得Class對象），不要求我們在編譯期存在要是用的那個類，在程序運行時，才去尋找類（可以從jar包，網(wǎng)絡等尋找），然后把類加載到方法區(qū)中，如果沒有找到這個類會拋出ClassNotFoundException異常。

有圖有真相：

感謝各位的閱讀，以上就是“Java反射的概念和機制”的內容了，經(jīng)過本文的學習后，相信大家對Java反射的概念和機制這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！

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