Java 反射机制总结

[b]一 概念 [/b]

　　反射就是把Java的各种成分映射成相应的Java类。

　　Class类的构造方法是private，由JVM创建。

　　反射是java语言的一个特性，它允程序在运行时（注意不是编译的时候）来进行自我检查并且对内部的成员进行操作。例如它允许一个java的类获取他所有的成员变量和方法并且显示出来。Java 的这一能力在实际应用中也许用得不是很多，但是在其它的程序设计语言中根本就不存在这一特性。例如，Pascal、C 或者 C++ 中就没有办法在程序中获得函数定义相关的信息。 （来自Sun）

　　JavaBean 是 reflection 的实际应用之一，它能让一些工具可视化的操作软件组件。这些工具通过 reflection 动态的载入并取得 Java 组件(类) 的属性。

　　反射是从1.2就有的，后面的三大框架都会用到反射机制,涉及到类"Class",无法直接new CLass()，其对象是内存里的一份字节码.　　

　　Class 类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。枚举是一种类，注释是一种接口。每个数组属于被映射为 Class 对象的一个类，所有具有相同元素类型和维数的数组都共享该 Class 对象。基本的 Java类型（boolean、byte、char、short、int、long、float 和 double）和关键字 void 也表示为 Class 对象。Class 没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的 defineClass 方法自动构造的

二、哪里用到反射机制

有些时候，我们用过一些知识，但是并不知道它的专业术语是什么，在刚刚学jdbc时用过一行代码，

Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver.class").newInstance();但是那时候只知道那行代码是生成

驱动对象实例，并不知道它的具体含义。听了反射机制这节课后，才知道，原来这就是反射，现在很多开

框架都用到反射机制，hibernate、struts都是用反射机制实现的。

三、反射机制的优点与缺点

为什么要用反射机制？直接创建对象不就可以了吗，这就涉及到了动态与静态的概念，

静态编译：在编译时确定类型，绑定对象,即通过。

动态编译：运行时确定类型，绑定对象。动态编译最大限度发挥了java的灵活性，体现了多

态的应用，有以降低类之间的藕合性。

一句话，反射机制的优点就是可以实现动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性，特别是在J2EE的开发中

它的灵活性就表现的十分明显。比如，一个大型的软件，不可能一次就把把它设计的很完美，当这个程序编

译后，发布了，当发现需要更新某些功能时，我们不可能要用户把以前的卸载，再重新安装新的版本，假如

这样的话，这个软件肯定是没有多少人用的。采用静态的话，需要把整个程序重新编译一次才可以实现功能

的更新，而采用反射机制的话，它就可以不用卸载，只需要在运行时才动态的创建和编译，就可以实现该功

能。

它的缺点是对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作，我们可以告诉JVM，我们希望做什么并且它

满足我们的要求。这类操作总是慢于只直接执行相同的操作。

四、利用反射机制能获得什么信息

一句话，类中有什么信息，它就可以获得什么信息，不过前提是得知道类的名字，要不就没有后文了

首先得根据传入的类的全名来创建Class对象。

Class c=Class.forName("className");注明：className必须为全名，也就是得包含包名，比如，cn.netjava.pojo.UserInfo;

Object obj=c.newInstance();//创建对象的实例

OK，有了对象就什么都好办了，想要什么信息就有什么信息了。

获得构造函数的方法

Constructor getConstructor(Class[] params)//根据指定参数获得public构造器

Constructor[] getConstructors()//获得public的所有构造器

Constructor getDeclaredConstructor(Class[] params)//根据指定参数获得public和非public的构造器

Constructor[] getDeclaredConstructors()//获得public的所有构造器

获得类方法的方法

Method getMethod(String name, Class[] params),根据方法名，参数类型获得方法

Method[] getMethods()//获得所有的public方法

Method getDeclaredMethod(String name, Class[] params)//根据方法名和参数类型，获得public和非public的方法

Method[] getDeclaredMethods()//获得所以的public和非public方法

获得类中属性的方法

Field getField(String name)//根据变量名得到相应的public变量

Field[] getFields()//获得类中所以public的方法

Field getDeclaredField(String name)//根据方法名获得public和非public变量

Field[] getDeclaredFields()//获得类中所有的public和非public方法

常用的就这些，知道这些，其他的都好办……

五、用反射机制能干什么事

刚开始在使用jdbc时侯，在编写访问数据库时写到想吐，有八个表，每个表都有增删改查中操作

那时候还不知道有反射机制这个概念，所以就对不同的表创建不同的dao类,这样不仅开发速率地，而且代码

冗余的厉害，最要命的是看着差不多的，然后直接复制修改，由于容易犯各种低级的错误（大小写啊，多一

个或少一个字母啊……）,一个错误就可以让你找半天。

有了java反射机制，什么都好办了，只需要写一个dao类，四个方法，增删改查，传入不同的对象，就OK啦，

无需为每一个表都创建dao类，反射机制会自动帮我们完成剩下的事情，这就是它的好处。说白了，反射机制就是专门

帮我们做那些重复的有规则的事情，所以现在很多的自动生成代码的软件就是运用反射机制来完成的，只要你按照规则

输入相关的参数，所以低级的程序员慢慢的就被抹杀了，为什么？因为代码都不用写了，随便一个人都会开发，还要程

序员干什么啊？所以我们只有一条出路，那就是努力努力再努力，成为高级程序员，专门开发傻瓜软件，让其他程序员 到 一边凉快去，呵呵~

JDK中提供的Reflection API

Java反射相关的API在包java.lang.reflect中，JDK
1.6.0的reflect包如下图：

Member接口	该接口可以获取有关类成员（域或者方法）后者构造函数的信息。
AccessibleObject类	该类是域(field)对象、方法(method)对象、构造函数(constructor)对象的基础类。它提供了将反射的对象标记为在使用时取消默认 Java 语言访问控制检查的能力。
Array类	该类提供动态地生成和访问JAVA数组的方法。
Constructor类	提供一个类的构造函数的信息以及访问类的构造函数的接口。
Field类	提供一个类的域的信息以及访问类的域的接口。
Method类	提供一个类的方法的信息以及访问类的方法的接口。
Modifier类	提供了 static 方法和常量，对类和成员访问修饰符进行解码。
Proxy类	提供动态地生成代理类和类实例的静态方法。

三、JAVA反射机制提供了什么功能

Java反射机制提供如下功能：

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

在运行时判段任意一个类所具有的成员变量和方法

在运行时调用任一个对象的方法

在运行时创建新类对象

在使用Java的反射功能时，基本首先都要获取类的Class对象，再通过Class对象获取其他的对象。

这里首先定义用于测试的类:

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class Type{

public int pubIntField;

public String pubStringField;

private int prvIntField;

public Type(){

Log("Default Constructor");

}

Type(int arg1, String arg2){

pubIntField = arg1;

pubStringField = arg2;

Log("Constructor with parameters");

}

public void setIntField(int val) {

this.prvIntField = val;

}

public int getIntField() {

return prvIntField;

}

private void Log(String msg){

System.out.println("Type:" + msg);

}

}

class ExtendType extends Type{

public int pubIntExtendField;

public String pubStringExtendField;

private int prvIntExtendField;

public ExtendType(){

Log("Default Constructor");

}

ExtendType(int arg1, String arg2){

pubIntExtendField = arg1;

pubStringExtendField = arg2;

Log("Constructor with parameters");

}

public void setIntExtendField(int field7) {

this.prvIntExtendField = field7;

}

public int getIntExtendField() {

return prvIntExtendField;

}

private void Log(String msg){

System.out.println("ExtendType:" + msg);

}

}

1、获取类的Class对象

Class 类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。获取类的Class对象有多种方式：

调用getClass	Boolean var1 = true; Class<?> classType2 = var1.getClass(); System.out.println(classType2); 输出：class java.lang.Boolean
运用.class 语法	Class<?> classType4 = Boolean.class; System.out.println(classType4); 输出：class java.lang.Boolean
运用static method Class.forName()	Class<?> classType5 = Class.forName("java.lang.Boolean"); System.out.println(classType5); 输出：class java.lang.Boolean
运用primitive wrapper classes的TYPE 语法 这里返回的是原生类型，和Boolean.class返回的不同	Class<?> classType3 = Boolean.TYPE; System.out.println(classType3); 输出：boolean

2、获取类的Fields

可以通过反射机制得到某个类的某个属性，然后改变对应于这个类的某个实例的该属性值。JAVA 的Class<T>类提供了几个方法获取类的属性。

public FieldgetField(String name)	返回一个 Field 对象，它反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定公共成员字段
public Field[] getFields()	返回一个包含某些 Field 对象的数组，这些对象反映此 Class 对象所表示的类或接口的所有可访问公共字段
public FieldgetDeclaredField(Stringname)	返回一个 Field 对象，该对象反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定已声明字段
public Field[] getDeclaredFields()	返回 Field 对象的一个数组，这些对象反映此 Class 对象所表示的类或接口所声明的所有字段

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Class<?> classType = ExtendType.class;

// 使用getFields获取属性

Field[] fields = classType.getFields();

for (Field f : fields)

{

System.out.println(f);

}

System.out.println();

// 使用getDeclaredFields获取属性

fields = classType.getDeclaredFields();

for (Field f : fields)

{

System.out.println(f);

}

输出：

public int com.quincy.ExtendType.pubIntExtendField

public java.lang.String com.quincy.ExtendType.pubStringExtendField

public int com.quincy.Type.pubIntField

public java.lang.String com.quincy.Type.pubStringField

public int com.quincy.ExtendType.pubIntExtendField

public java.lang.String com.quincy.ExtendType.pubStringExtendField

private int com.quincy.ExtendType.prvIntExtendField

可见getFields和getDeclaredFields区别：

getFields返回的是申明为public的属性，包括父类中定义，

getDeclaredFields返回的是指定类定义的所有定义的属性，不包括父类的。

3、获取类的Method

通过反射机制得到某个类的某个方法，然后调用对应于这个类的某个实例的该方法

Class<T>类提供了几个方法获取类的方法。

public MethodgetMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)	返回一个 Method 对象，它反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定公共成员方法
public Method[] getMethods()	返回一个包含某些 Method 对象的数组，这些对象反映此 Class 对象所表示的类或接口（包括那些由该类或接口声明的以及从超类和超接口继承的那些的类或接口）的公共 member 方法
public MethodgetDeclaredMethod(Stringname,Class<?>... parameterTypes)	返回一个 Method 对象，该对象反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定已声明方法
public Method[] getDeclaredMethods()	返回 Method 对象的一个数组，这些对象反映此 Class 对象表示的类或接口声明的所有方法，包括公共、保护、默认（包）访问和私有方法，但不包括继承的方法

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// 使用getMethods获取函数

Class<?> classType = ExtendType.class;

Method[] methods = classType.getMethods();

for (Method m : methods)

{

System.out.println(m);

}

System.out.println();

// 使用getDeclaredMethods获取函数

methods = classType.getDeclaredMethods();

for (Method m : methods)

{

System.out.println(m);

}

输出：

public void com.quincy.ExtendType.setIntExtendField(int)

public int com.quincy.ExtendType.getIntExtendField()

public void com.quincy.Type.setIntField(int)

public int com.quincy.Type.getIntField()

public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException

public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException

public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException

public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)

public java.lang.String java.lang.Object.toString()

public native int java.lang.Object.hashCode()

public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()

public final native void java.lang.Object.notify()

public final native void java.lang.Object.notifyAll()

private void com.quincy.ExtendType.Log(java.lang.String)

public void com.quincy.ExtendType.setIntExtendField(int)

public int com.quincy.ExtendType.getIntExtendField()

4、获取类的Constructor

通过反射机制得到某个类的构造器，然后调用该构造器创建该类的一个实例

Class<T>类提供了几个方法获取类的构造器。

public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)	返回一个 Constructor 对象，它反映此 Class 对象所表示的类的指定公共构造方法
public Constructor<?>[] getConstructors()	返回一个包含某些 Constructor 对象的数组，这些对象反映此 Class 对象所表示的类的所有公共构造方法
public Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)	返回一个 Constructor 对象，该对象反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定构造方法
public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()	返回 Constructor 对象的一个数组，这些对象反映此 Class 对象表示的类声明的所有构造方法。它们是公共、保护、默认（包）访问和私有构造方法

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// 使用getConstructors获取构造器

Constructor<?>[] constructors = classType.getConstructors();

for (Constructor<?> m : constructors)

{

System.out.println(m);

}

System.out.println();

// 使用getDeclaredConstructors获取构造器

constructors = classType.getDeclaredConstructors();

for (Constructor<?> m : constructors)

{

System.out.println(m);

}

输出：

public com.quincy.ExtendType()

public com.quincy.ExtendType()

com.quincy.ExtendType(int,java.lang.String)

5、新建类的实例

通过反射机制创建新类的实例，有几种方法可以创建

调用无自变量ctor

1、调用类的Class对象的newInstance方法，该方法会调用对象的默认构造器，如果没有默认构造器，会调用失败. Class<?> classType = ExtendType.class; Object inst = classType.newInstance(); System.out.println(inst); 输出： Type:Default Constructor ExtendType:Default Constructor com.quincy.ExtendType@d80be3 2、调用默认Constructor对象的newInstance方法 Class<?> classType = ExtendType.class; Constructor<?> constructor1 = classType.getConstructor(); Object inst = constructor1.newInstance(); System.out.println(inst); 输出： Type:Default Constructor ExtendType:Default Constructor com.quincy.ExtendType@1006d75

调用带参数ctor

3、调用带参数Constructor对象的newInstance方法 Constructor<?> constructor2 = classType.getDeclaredConstructor(int.class, String.class); Object inst = constructor2.newInstance(1, "123"); System.out.println(inst); 输出： Type:Default Constructor ExtendType:Constructor with parameters com.quincy.ExtendType@15e83f9

6、调用类的函数

通过反射获取类Method对象，调用Field的Invoke方法调用函数。

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Class<?> classType = ExtendType.class;

Object inst = classType.newInstance();

Method logMethod = classType.<strong>getDeclaredMethod</strong>("Log", String.class);

logMethod.invoke(inst, "test");

输出：

Type:Default Constructor

ExtendType:Default Constructor

<font color="#ff0000">Class com.quincy.ClassT can not access a member of class com.quincy.ExtendType with modifiers "private"</font>

<font color="#ff0000">上面失败是由于没有权限调用private函数，这里需要设置Accessible为true;</font>

Class<?> classType = ExtendType.class;

Object inst = classType.newInstance();

Method logMethod = classType.getDeclaredMethod("Log", String.class);

<font color="#ff0000">logMethod.setAccessible(true);</font>

logMethod.invoke(inst, "test");

7、设置/获取类的属性值

通过反射获取类的Field对象，调用Field方法设置或获取值

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Class<?> classType = ExtendType.class;

Object inst = classType.newInstance();

Field intField = classType.getField("pubIntExtendField");

intField.<strong>setInt</strong>(inst, 100);

int value = intField.<strong>getInt</strong>(inst);

四、动态创建代理类

代理模式：代理模式的作用=为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

代理模式的角色：

抽象角色：声明真实对象和代理对象的共同接口

代理角色：代理角色内部包含有真实对象的引用，从而可以操作真实对象。

真实角色：代理角色所代表的真实对象，是我们最终要引用的对象。

动态代理：

java.lang.reflect.Proxy	Proxy 提供用于创建动态代理类和实例的静态方法，它还是由这些方法创建的所有动态代理类的超类
InvocationHandler	是代理实例的调用处理程序 实现的接口，每个代理实例都具有一个关联的调用处理程序。对代理实例调用方法时，将对方法调用进行编码并将其指派到它的调用处理程序的 invoke 方法。

动态Proxy是这样的一种类:

它是在运行生成的类，在生成时你必须提供一组Interface给它，然后该class就宣称它实现了这些interface。你可以把该class的实例当作这些interface中的任何一个来用。当然，这个Dynamic Proxy其实就是一个Proxy，它不会替你作实质性的工作，在生成它的实例时你必须提供一个handler，由它接管实际的工作。

在使用动态代理类时，我们必须实现InvocationHandler接口

步骤：

1、定义抽象角色

public interface Subject {

public void Request();

}

2、定义真实角色

public class RealSubject implements Subject {

@Override

public void Request() {

// TODO Auto-generated method stub

System.out.println("RealSubject");

}

}

3、定义代理角色

public class DynamicSubject implements InvocationHandler {

private Object sub;

public DynamicSubject(Object obj){

this.sub = obj;

}

@Override

public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)

throws Throwable {

// TODO Auto-generated method stub

System.out.println("Method:"+ method + ",Args:" + args);

method.invoke(sub, args);

return null;

}

}

4、通过Proxy.newProxyInstance构建代理对象

RealSubject realSub = new RealSubject();

InvocationHandler handler = new DynamicSubject(realSub);

Class<?> classType = handler.getClass();

Subject sub = (Subject)Proxy.newProxyInstance(classType.getClassLoader(),

realSub.getClass().getInterfaces(), handler);

System.out.println(sub.getClass());

5、通过调用代理对象的方法去调用真实角色的方法。

sub.Request();

输出：

class $Proxy0 新建的代理对象，它实现指定的接口

Method:public abstract void DynamicProxy.Subject.Request(),Args:null

RealSubject 调用的真实对象的方法