[置顶] Java反射探索研究

          林炳文Evankaka原创作品。转载请注明出处http://blog.csdn.net/evankakay

          摘要：本文详细深入讲解是Java中反射的机制，并介绍了如何通过反射来生成对象、调用函数、取得字段、设置字段的方法。最后，给出了一些反射常用到的实例。

一、反射

（1）概念
　　 反射含义：可以获取正在运行的Java对象。
（2）功能
        1)在运行时判断任意一个对象所属的类
        2)在运行时构造任意一个类的对象
        3) 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
       4)在运行时调用任意一个对象的方法
（3）实现Java反射的类
　　1)Class：它表示正在运行的Java应用程序中的类和接口
　　2)Field：提供有关类或接口的属性信息，以及对它的动态访问权限
　　3)Constructor：提供关于类的单个构造方法的信息以及对它的访问权限
　　4)Method：提供关于类或接口中某个方法信息
　　注意：Class类是Java反射中最重要的一个功能类，所有获取对象的信息(包括：方法/属性/构造方法/访问权限)都需要它来实现

（4）取得class的三种方法
Dog dog = new Dog();
Class<?> dogClass = dog.getClass();
Class<?> dogClass1 = Dog.class;
Class<?> dogClass2 = Class.forName("com.lin.Dog");//注意要添加异常抛出
（5）关键方法

方法关键字	含义
getDeclaredMethods()	获取所有的方法
getReturnType()	获得方法的放回类型
getParameterTypes()	获得方法的传入参数类型
getDeclaredMethod("方法名",参数类型.class,……)	获得特定的方法
构造方法关键字	含义
getDeclaredConstructors()	获取所有的构造方法
getDeclaredConstructor(参数类型.class,……)	获取特定的构造方法
父类和父接口	含义
getSuperclass()	获取某类的父类
getInterfaces()	获取某类实现的接口

（6）一些区别函数
public Method[] getMethods()返回某个类的所有公用（public）方法包括其继承类的公用方法，当然也包括它所实现接口的方法。
public Method[] getDeclaredMethods()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。当然也包括它所实现接口的方法。
getFields()获得某个类的所有的公共（public）的字段，包括父类。

getDeclaredFields()获得某个类的所有申明的字段，即包括public、private和proteced，
但是不包括父类的申明字段。

下面来看一个例子说明：
动物接口
package com.lin;

public interface Aminal {

public String eat(String obj);

public int run(int obj);

}

实现类：

package com.lin;

import java.util.jar.Attributes.Name;

public class Dog implements Aminal {

private String name;

private int age;

public Dog() {
// TODO 自动生成的构造函数存根
}

public Dog(String name,int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}

public Dog(String name) {
this.name = name;
this.age = 10;
}

private void sleep(int x) {
System.out.println(name + "睡觉" + x + "分钟");
}

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String name) {
this.name = name;
}

public int getAge() {
return age;
}

public void setAge(int age) {
this.age = age;
}

@Override
public String eat(String obj) {
System.out.println(name + "吃"+ obj);
return null;
}

@Override
public int run(int obj) {
System.out.println("跑，速度："+ obj);
return 0;
}

@Override
public String toString() {
return "狗名：" + name + "  狗的年纪：" + age;
}

private static void play() {
System.out.println("狗狗自己玩啊玩");
}
}

来看看各自的调用：
package com.lin;

import java.lang.reflect.Method;

public class ReflectLearning {

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Dog dog = new Dog();
System.out.println(dog.getClass());
System.out.println(dog.getClass().getName());

Class<?> dogClass = dog.getClass();
Class<?> dogClass1 = Dog.class;
Class<?> dogClass2 = Class.forName("com.lin.Dog");

Method[] methods1 = dogClass.getMethods();
System.out.println("====================通过getMethods取得方法开始====================");
for (Method method : methods1) {
System.out.println(method);
}
System.out.println("====================通过getMethods取得方法结束====================");

Method[] methods2 = dogClass.getDeclaredMethods();
System.out.println("====================通过getDeclaredMethods取得方法开始====================");
for (Method method : methods2) {
System.out.println(method);
}
System.out.println("====================通过getDeclaredMethods取得方法结束====================");

}

}

来看下结果：
getMethods方法


getDeclareMethos方法：


从上面可以看出getMethods()返回某个类的所有公用（public）方法包括其继承类的公用方法，当然也包括它所实现接口的方法。getDeclaredMethods()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。当然也包括它所实现接口的方法。

二、通过反射调用构造函数

（1）、列出所有的构造函数：
Constructor<?>[] constructors = dogClass.getConstructors();

System.out.println("====================列出所有的构造函数结束====================");
for (Constructor<?> constructor : constructors) {
System.out.println(constructor);
}
System.out.println("====================列出所有的构造函数结束====================");输出结果：


（2）、通过反射生成对象
System.out.println("====================通过newInstance()来生成对象，一定在有默认构造函数====================");
Dog dog1 = (Dog) dogClass.newInstance();
dog1.setName("狗狗1号");
dog1.setAge(7);
System.out.println(dog1);

System.out.println("====================通过newInstance(参数)方法一来生成对象====================");
Dog dog2 = (Dog)constructors[0].newInstance("狗狗2号");
System.out.println(dog2);

System.out.println("====================通过newInstance(参数)方法二来生成对象====================");
Constructor con1 = dogClass.getConstructor(new Class[]{String.class,int.class}); //主要就是这句了
Dog dog3 = (Dog) con1.newInstance(new Object[]{"狗狗3号",14});
System.out.println(dog3);输出结果：


从上面可以看出，先通过getConstructor(new  Class[]{xxxx.class,yyy.class}),再通过con1.newInstance(new Object[]{"xxxxx",...});的方式是最灵活的，可以自动根据输入的参数类型和个数，找到对应的构造函数来调用。第二种方法需要得到构造函数的数组，并且需要知道对应哪一个构造函数。第一种就只能调用无参构造函数。

三、通过反射调用普通函数、静态函数

（1）取得函数的一些基本信息
Class<?> dogClass = Dog.class;
Method[] methods = dogClass.getDeclaredMethods();
for (Method method : methods) {
System.out.println("函数名："+method.getName() +" 函数类型："+ method.getModifiers() + " 函数返回： "+ method.getReturnType() + " 函数参数个数：" + method.getParameterCount());

}输出结果：


其中函数类型对应表如下：
PUBLIC: 1
PRIVATE: 2
PROTECTED: 4
STATIC: 8
FINAL: 16
SYNCHRONIZED: 32
VOLATILE: 64
TRANSIENT: 128
NATIVE: 256
INTERFACE: 512
ABSTRACT: 1024
STRICT: 2048

（2）方法调用
这是当前狗类的方法：
package com.lin;

import java.util.jar.Attributes.Name;

public class Dog implements Aminal {

private String name;

private int age;

public Dog() {
// TODO 自动生成的构造函数存根
}

public Dog(String name,int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}

public Dog(String name) {
this.name = name;
this.age = 10;
}

private void sleep(int x) {
System.out.println(name + "睡觉" + x + "分钟");
}

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String name) {
this.name = name;
}

public int getAge() {
return age;
}

public void setAge(int age) {
this.age = age;
}

@Override
public String eat(String obj) {
System.out.println(name + "吃"+ obj);
return null;
}

@Override
public int run(int obj) {
System.out.println("跑，速度："+ obj);
return 0;
}

@Override
public String toString() {
return "狗名：" + name + " 狗的年纪：" + age;
}

private static void play() {
System.out.println("狗狗自己玩啊玩");
}

}

不同方法的调用过程：
//调用私有方法
Method method1 = dogClass.getDeclaredMethod("sleep", int.class);//不要用getMethod，它只能取到public方法
Dog dog1 = (Dog) dogClass.getConstructor(new Class[] {String.class}).newInstance(new Object[]{"狗狗1号"});
method1.setAccessible(true);//私有方法一定要加这句
method1.invoke(dog1, 12);

//调用私有静态方法
Method method2 = dogClass.getDeclaredMethod("play");//不要用getMethod，它只能取到public方法
method2.setAccessible(true);//私有方法一定要加这句
method2.invoke(dogClass.newInstance());

//调用公共方法
Method method3 = dogClass.getMethod("eat", String.class);//这里也可以用getDeclaredMethod
Dog dog3 = new Dog("狗狗3号", 45);
method3.invoke(dog3, "苹果～");
输出结果：


方法调用这里一定要记住getMethod和getDeclaredMethod的区别，并且在调用私有的方法之前一定要加setAccessible（true）这一句，要不会报错！

四、通过反射取得字段、设置字段值

(1)怎么通过反射获取类的属性
a)Class.getDeclaredField(String name);
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。
b)Class.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。
c)Class.getField(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。
d)Class.getField();
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。

(2)进行属性获取更改
Dog dog1 = new Dog("狗狗1号", 12);
System.out.println(dog1);

Class<?> dogClass = dog1.getClass();
Field field1 = dogClass.getDeclaredField("name");//注意，getField只能取得public的字段
field1.setAccessible(true);//私有变量必须先设置Accessible为true
System.out.println("原本狗名：" + field1.get(dog1));

field1.set(dog1,"狗狗2号");

System.out.println(dog1);
输出结果：


值得注意的是获取私有属性的时候必须先设置Accessible为true，然后才能获取。

五、反射常用工具类

（1）bean复制工具这里可以使用commons-beanutils中的copyProperties()方法，自己写是为了加深对反射的理解。1、toString的基类package com.lin;

import java.lang.reflect.Field;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

/**
* bean基類
* @author lin
*
*/
public class BaseBean {

public String toString() {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
Class<?> cls = this.getClass();
Field[] fields = cls.getDeclaredFields();
sb.append(cls.getName() + "{");
for (Field field : fields) {
try {
field.setAccessible(true);
sb.append(field.getName());
sb.append("=");
sb.append(field.get(this));
sb.append(" ");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
sb.append("}");
return sb.toString();
}
}
2、bean复制工具package com.lin;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

/**
* 将一个JavaBean风格对象的属性值拷贝到另一个对象的同名属性中 (如果不存在同名属性的就不拷贝）
**/

public class BeanCopy {
private static String GET = "get";
private static String SET = "set";

/**
*
* @param source
* @param target
* @throws Exception
*/
public static void copy(Object source,Object target){
Class<?> sourceClz = source.getClass();
Class<?> targetClz = target.getClass();
// 得到Class对象所表征的类的所有属性(包括私有属性)
Field[] sourceFields = sourceClz.getDeclaredFields();
if (sourceFields.length == 0) {
sourceFields = sourceClz.getSuperclass().getDeclaredFields();
}

int len = sourceFields.length;
for (int i = 0; i < len; i++) {
String fieldName = sourceFields[i].getName();
Field targetField = null;
// 得到targetClz对象所表征的类的名为fieldName的属性，不存在就进入下次循环
try {
targetField = targetClz.getDeclaredField(fieldName);
} catch (NoSuchFieldException e) {
try {
targetField = targetClz.getSuperclass().getDeclaredField(fieldName);
} catch (NoSuchFieldException e1) {
e1.printStackTrace();
} catch (SecurityException e1) {
e1.printStackTrace();
}
}

if (targetField == null) {
continue;
}

// 判断sourceClz字段类型和targetClz同名字段类型是否相同
if (sourceFields[i].getType() == targetField.getType()) {
// 由属性名字得到对应get和set方法的名字
String getMethodName = GET + fieldName.substring(0, 1).toUpperCase() + fieldName.substring(1);
String setMethodName = SET + fieldName.substring(0, 1).toUpperCase() + fieldName.substring(1);
// 由方法的名字得到get和set方法的Method对象
Method getMethod;
Method setMethod;
try {
try {
getMethod = sourceClz.getDeclaredMethod(getMethodName,new Class[] {});//get方法入參為空
} catch (NoSuchMethodException e) {
getMethod = sourceClz.getSuperclass().getDeclaredMethod(getMethodName,new Class[] {});
}
try {
setMethod = targetClz.getDeclaredMethod(setMethodName,sourceFields[i].getType());//set方法入參不為空

} catch (NoSuchMethodException e) {
setMethod = targetClz.getSuperclass().getDeclaredMethod(setMethodName,sourceFields[i].getType());
}
// 调用source对象的getMethod方法
Object result = getMethod.invoke(source, new Object[] {});
// 调用target对象的setMethod方法
setMethod.invoke(target, result);

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

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

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

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

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

}
} else {
continue;

}

}

}

}
使用：新建两个类：package com.lin;

import java.util.Date;

public class Car extends BaseBean{

private String name;

private String id;

private Boolean sellFlag;

private int age;

private double maxSpeed;

private double minSpeed;

private int driverPeople;

private Date date;

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String name) {
this.name = name;
}

public String getId() {
return id;
}

public void setId(String id) {
this.id = id;
}

public Boolean getSellFlag() {
return sellFlag;
}

public void setSellFlag(Boolean sellFlag) {
this.sellFlag = sellFlag;
}

public int getAge() {
return age;
}

public void setAge(int age) {
this.age = age;
}

public double getMaxSpeed() {
return maxSpeed;
}

public void setMaxSpeed(double maxSpeed) {
this.maxSpeed = maxSpeed;
}

public double getMinSpeed() {
return minSpeed;
}

public void setMinSpeed(double minSpeed) {
this.minSpeed = minSpeed;
}

public int getDriverPeople() {
return driverPeople;
}

public void setDriverPeople(int driverPeople) {
this.driverPeople = driverPeople;
}

public Date getDate() {
return date;
}

public void setDate(Date date) {
this.date = date;
}

}

另一个：package com.lin;

import java.util.Date;

public class Bus extends BaseBean{
private String name;

private String id;

private Boolean sellFlag;

private int age;

private double maxSpeed;

private double minSpeed;

private long driverPeople;//和car類型不同

private int driverYear;//car沒有這個

private Date date;

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String name) {
this.name = name;
}

public String getId() {
return id;
}

public void setId(String id) {
this.id = id;
}

public Boolean getSellFlag() {
return sellFlag;
}

public void setSellFlag(Boolean sellFlag) {
this.sellFlag = sellFlag;
}

public int getAge() {
return age;
}

public void setAge(int age) {
this.age = age;
}

public double getMaxSpeed() {
return maxSpeed;
}

public void setMaxSpeed(double maxSpeed) {
this.maxSpeed = maxSpeed;
}

public double getMinSpeed() {
return minSpeed;
}

public void setMinSpeed(double minSpeed) {
this.minSpeed = minSpeed;
}

public long getDriverPeople() {
return driverPeople;
}

public void setDriverPeople(long driverPeople) {
this.driverPeople = driverPeople;
}

public int getDriverYear() {
return driverYear;
}

public void setDriverYear(int driverYear) {
this.driverYear = driverYear;
}

public Date getDate() {
return date;
}

public void setDate(Date date) {
this.date = date;
}

}

调用： public static void test5() {
Car car = new Car();
car.setAge(12);
car.setDriverPeople(4);
car.setId("YU1234");
car.setMaxSpeed(13.66);
car.setMinSpeed(1.09);
car.setName("小车");
car.setSellFlag(false);
car.setDate(new Date());

Bus bus = new Bus();
BeanCopy.copy(car,bus);
System.out.println(car);
System.out.println(bus);

}


除了两个不同的字段外，其它的都复制过去了，这在DTO、VO、DOMAIN对象转换时经常用到。