java中Class类和反射机制

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。
 

1.取得Class类的对象的三种方法

      取得Class对象：public final Class<?> getClass()，反射之中的所有泛型都定义为？，返回值都是Object。

通过Object类的getClass()方法取得

[java]
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<span style="color:#000000;">class Person{}  
 public class TestDemo{  
     public static void main(String[] args) throws Exception{  
        Person per = new Person();  
        Class<?> cls = per.getClass();  
        System.out.println(cls.getName());  
    }  
}</span>  

<span style="color:#000000;">class Person{}
public class TestDemo{
public static void main(String[] args) throws Exception{
Person per = new Person();
Class<?> cls = per.getClass();
System.out.println(cls.getName());
}
}</span>

 

使用“类.Class”取得

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<span style="font-size:12px;"> class Person{}  
 public class TestDemo{  
     public static void main(String[] args) throws Exception{  
        Class<?> cls = Person.class;  
        System.out.println(cls.getName());  
    }  
}</span>  

<span style="font-size:12px;"> class Person{}
public class TestDemo{
public static void main(String[] args) throws Exception{
Class<?> cls = Person.class;
System.out.println(cls.getName());
}
}</span>

 

使用Class类内部定义的一个static方法
   
取得Class类对象：public static Class<?>forName(String className) throws ClassNotFoundException

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class Person{}  
 public class TestDemo{  
     public static void main(String[] args) throws Exception{  
    Class<?> cls = Class.forName("Person");//取得Class对象  
        System.out.println(cls.getName());  
    }  
}  

class Person{}
public class TestDemo{
public static void main(String[] args) throws Exception{
Class<?> cls = Class.forName("Person");//取得Class对象
System.out.println(cls.getName());
}
}

2.通过反射实例化对象

   
通过反射实例化对象：public T newInstance () throws InstantiationException,IllegalAccessException

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class Person{  
     public String toString(){  
         return "Person Class Instance.";  
     }  
 }  
 public class TestDemo{  
     public static void main(String[] args) throws Exception{  
    Class<?> cls = Class.forName("Person");//取得Class对象  
        Object obj = cls.newInstance();  //实例化对象，和使用关键字new一样  
        Person per = (Person) obj ; //向下转型  
        System.out.println(per);  
    }  
 }  

class Person{
public String toString(){
return "Person Class Instance.";
}
}
public class TestDemo{
public static void main(String[] args) throws Exception{
Class<?> cls = Class.forName("Person");//取得Class对象
Object obj = cls.newInstance();  //实例化对象，和使用关键字new一样
Person per = (Person) obj ; //向下转型
System.out.println(per);
}
}

范例：工厂模式

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<span style="font-size:12px;">interface Fruit{  
    public void eat();  
}  
class Apple implements Fruit{  
    public void eat(){  
        System.out.println("吃苹果。");  
    }  
}  
class Factory{  
    public static Fruit getInstance(String className){  
        if("apple".equals(className)){  
            return new Apple();  
        }  
        return null;  
    }  
}  
public class FactoryDemo {  
    public static void main(String[] args) {  
        Fruit f = Factory.getInstance("apple");  
        f.eat();  
    }  
}</span>  

<span style="font-size:12px;">interface Fruit{
public void eat();
}
class Apple implements Fruit{
public void eat(){
System.out.println("吃苹果。");
}
}
class Factory{
public static Fruit getInstance(String className){
if("apple".equals(className)){
return new Apple();
}
return null;
}
}
public class FactoryDemo {
public static void main(String[] args) {
Fruit f = Factory.getInstance("apple");
f.eat();
}
}</span>

    在这个工厂设计模式之中有一个最大的问题：如果现在接口的子类增加了，那么工厂类肯定需要修改，这是它所面临的最大问题，而这个最大问题造成的关键性病因是new，那么如果说现在不使用关键字new了，变为了反射机制呢？

 

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interface Fruit{  
    public void eat();  
}  
class Apple implements Fruit{  
    public void eat(){  
        System.out.println("吃苹果。");  
    }  
}  
class Orange implements Fruit{  
    public void eat(){  
        System.out.println("吃橘子。");  
    }  
}  
class Factory{  
    public static Fruit getInstance(String className){  
        Fruit f = null ;  
        try {  
            f = (Fruit)Class.forName(className).newInstance();  
        } catch (Exception e) {  
            e.printStackTrace();  
        }   
        return f ;  
    }  
}  
public class FactoryDemo {  
    public static void main(String[] args) {  
        Fruit f = Factory.getInstance("Orange");  
        f.eat();  
    }  
}  

interface Fruit{
public void eat();
}
class Apple implements Fruit{
public void eat(){
System.out.println("吃苹果。");
}
}
class Orange implements Fruit{
public void eat(){
System.out.println("吃橘子。");
}
}
class Factory{
public static Fruit getInstance(String className){
Fruit f = null ;
try {
f = (Fruit)Class.forName(className).newInstance();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return f ;
}
}
public class FactoryDemo {
public static void main(String[] args) {
Fruit f = Factory.getInstance("Orange");
f.eat();
}
}

3.调用构造方法

[align=center][/align]

[align=center][/align]

[align=center][/align]

<
fba8
/tr>

编号	方法名称	返回值类型	说明
1	getConstructors()	Constructor数组	获取所有权限为public的构造方法
2	getConstructor(Class<?>…parameterTypes)	Constructor对象	获取权限为public的指定构造方法
3	getDeclaredConstructors()	Constructor数组	获得所有构造方法，按声明顺序返回
4	getDeclaredConstructor(Class<?>…parameterTypes)	Constructor对象	获得指定的构造方法

[java]
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<span style="font-size:12px;">import java.lang.reflect.Constructor;  
 class Person{  
     public Person(){}  
     public Person(String name){}  
     public Person(String name , int age){}  
 }  
 public class TestDemo{  
     public static void main(String[] args) throws Exception{  
        Class<?> cls = Class.forName("Person");//取得Class对象  
        Constructor<?> cons []  = cls.getConstructors();  //取得全部构造  
        for(int x = 0 ; x < cons.length ; x ++){  
            System.out.println(cons[x]);  
        }  
    }  
 }</span>  

<span style="font-size:12px;">import java.lang.reflect.Constructor;
class Person{
public Person(){}
public Person(String name){}
public Person(String name , int age){}
}
public class TestDemo{
public static void main(String[] args) throws Exception{
Class<?> cls = Class.forName("Person");//取得Class对象
Constructor<?> cons []  = cls.getConstructors();  //取得全部构造
for(int x = 0 ; x < cons.length ; x ++){
System.out.println(cons[x]);
}
}
}</span>

范例：调用有参数的构造方法

[java]
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import java.lang.reflect.Constructor;  
 class Person{  
     private String name;  
     private int age ;  
     public Person(String name , int age){  
         this.name = name ;  
         this.age = age ;  
     }  
     public String toString(){  
         return "Person [name="+name+",age="+age+"]" ;  
     }  
 }  
 public class TestDemo{  
     public static void main(String[] args) throws Exception{  
    Class<?> cls = Class.forName("Person");//取得Class对象  
        //取得指定参数类型的构造方法  
    Constructor<?> cons = cls.getConstructor(String.class,int.class);  
        Object obj = cons.newInstance("张三",20);//为构造方法传递参数  
        System.out.println(obj);  
     }  
 }  

import java.lang.reflect.Constructor;
class Person{
private String name;
private int age ;
public Person(String name , int age){
this.name = name ;
this.age = age ;
}
public String toString(){
return "Person [name="+name+",age="+age+"]" ;
}
}
public class TestDemo{
public static void main(String[] args) throws Exception{
Class<?> cls = Class.forName("Person");//取得Class对象
//取得指定参数类型的构造方法
Constructor<?> cons = cls.getConstructor(String.class,int.class);
Object obj = cons.newInstance("张三",20);//为构造方法传递参数
System.out.println(obj);
}
}

4.调用普通方法

[align=center] [/align]
[align=center] [/align]
[align=center] [/align]

编号	方法名称	返回值类型	说明
1	getMethods()	Method数组	获取所有权限为public的方法
2	getMethod(String name,Class<?>…parameterTypes)	Method对象	获取权限为public的指定方法
3	getDeclaredMethods()	Method数组	获得所有方法，按声明顺序返回
4	getDeclaredMethod(String name,Class<?>…parameterTypes)	Method对象	获得指定的方法

 

[java]
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import java.lang.reflect.Constructor;  
import java.lang.reflect.Method;  
 class Person{  
    private String name;  
    public String getName() {  
        return name;  
    }  
    public void setName(String name) {  
        this.name = name;  
    }  
 }  
 public class TestDemo{  
     public static void main(String[] args) throws Exception{  
    Class<?> cls = Class.forName("Person");//取得Class对象  
        Method met [] = cls.getMethods();  
        for(int x = 0 ; x < met.length ; x ++){  
            System.out.println(met[x]);  
        }  
     }  
 }  

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Method;
class Person{
private String name;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
public class TestDemo{
public static void main(String[] args) throws Exception{
Class<?> cls = Class.forName("Person");//取得Class对象
Method met [] = cls.getMethods();
for(int x = 0 ; x < met.length ; x ++){
System.out.println(met[x]);
}
}
}

    取得了Method类对象之后有一个最大的功能，就是可以利用反射调用类中的方法。调用方法：

public Object invoke(Object obj,Object…args) throws IllegalAccessException,IllegalArgumentException,InyocationTargetException

 

[java]
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import java.lang.reflect.Method;  
 class Person{  
    private String name;  
    public String getName() {  
        return name;  
    }  
    public void setName(String name) {  
        this.name = name;  
    }  
 }  
 public class TestDemo{  
     public static void main(String[] args) throws Exception{  
    Class<?> cls = Class.forName("Person");//取得Class对象  
        Object obj = cls.newInstance();  
        String attribute = "name"; //要调用类之中的属性  
Method setMet = cls.getMethod("set"+initcap(attribute),String.class);  
        //setName()  
        Method getMet = cls.getMethod("get"+initcap(attribute));  
        //getName()  
        setMet.invoke(obj, "张三");//等价于：Person对象.setName("张三");  
        System.out.println(getMet.invoke(obj));  
           //等价于：Person对象.getName()  
     }  
     public static String initcap(String str){  
     return str.substring(0,1).toUpperCase().concat(str.substring(1));  
     }  
 }  

import java.lang.reflect.Method;
class Person{
private String name;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
public class TestDemo{
public static void main(String[] args) throws Exception{
Class<?> cls = Class.forName("Person");//取得Class对象
Object obj = cls.newInstance();
String attribute = "name"; //要调用类之中的属性
Method setMet = cls.getMethod("set"+initcap(attribute),String.class);
//setName()
Method getMet = cls.getMethod("get"+initcap(attribute));
//getName()
setMet.invoke(obj, "张三");//等价于：Person对象.setName("张三");
System.out.println(getMet.invoke(obj));
//等价于：Person对象.getName()
}
public static String initcap(String str){
return str.substring(0,1).toUpperCase().concat(str.substring(1));
}
}

5.调用成员

[align=center][/align]
[align=center] [/align]

[align=center][/align]

编号	方法名称	返回值类型	说明
1	getFields()	Field数组	获取所有权限为public的成员变量
2	getField(String name)	Field对象	获取权限为public的指定成员变量
3	getDeclaredFields()	Field数组	获得所有成员变量，按声明顺序返回
4	getDeclaredField(String name)	Field对象	获得指定的构造方法

[java]
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<span style="font-size:12px;">import java.lang.reflect.Field;  
import java.lang.reflect.Method;  
 class Person{  
    private String name;  
 }  
 public class TestDemo{  
     public static void main(String[] args) throws Exception{  
        Class<?> cls = Class.forName("Person");//取得Class对象  
        Field field [] = cls.getDeclaredFields();  
        for(int x = 0 ; x < field.length ; x++) {  
            System.out.println(field[x]);  
            }  
        }  
     }</span>  

<span style="font-size:12px;">import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
class Person{
private String name;
}
public class TestDemo{
public static void main(String[] args) throws Exception{
Class<?> cls = Class.forName("Person");//取得Class对象
Field field [] = cls.getDeclaredFields();
for(int x = 0 ; x < field.length ; x++) {
System.out.println(field[x]);
}
}
}</span>

在Field类之中提供了两个方法：

设置属性内容（类似于：对象.属性 = 内容）：

public void set(Object obj,Object value) throws IllegalArgumentExcepiton,IllegalAccessException ；
取得属性内容（类似于：对象.属性）：

public Object get(Object obj) throws IllegalArgumentException，IllegalAccessException
从类的开发要求而言，一直都强调之中类之中的属性必须封装，所以现在调用之前要想尽一切方法解除封装。

解除封装：public void setAccessible(boolean flag)throws SecurityException；

[java]
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<span style="font-size:12px;">import java.lang.reflect.Field;  
 class Person{  
    private String name;  
 }  
 public class TestDemo{  
     public static void main(String[] args) throws Exception{  
    Class<?> cls = Class.forName("Person");//取得Class对象  
        Object obj = cls.newInstance();  //对象实例化属性才会分配空间  
        Field nameField  = cls.getDeclaredField("name"); //找到name属性  
        nameField.setAccessible(true);  
        nameField.set(obj,"张三");//Person对象.name = "张三"  
        System.out.println(nameField.get(obj));  
     }  
 }</span>  

<span style="font-size:12px;">import java.lang.reflect.Field;
class Person{
private String name;
}
public class TestDemo{
public static void main(String[] args) throws Exception{
Class<?> cls = Class.forName("Person");//取得Class对象
Object obj = cls.newInstance();  //对象实例化属性才会分配空间
Field nameField  = cls.getDeclaredField("name"); //找到name属性
nameField.setAccessible(true);
nameField.set(obj,"张三");//Person对象.name = "张三"
System.out.println(nameField.get(obj));
}
}</span>

6.其他可以通过反射访问的主要描述信息

[align=center][/align]

[align=center][/align]

[align=center][/align]

组成部分	访问方法	返回值类型	说明
包路径	getPackage()	Package对象	获得该类的存放路径
类名称	getName()	String对象	获得该类的名称
继承类	getSuperclass()	Class对象	获得该类的继承的类
实现接口	getInterfaces()	Class数组	获得该类实现的所有接口
内部类	getClasses() getDeclaredClasses()	Class数组	获得所有权限为public的内部类 获得所有内部类
内部类的声明类	getDeclaringClass()	Class对象	如果该类为内部类，则返回它的成员类，否则返回null