Java的反射机制详解

### JAVA反射机制详解 #### 一、Java反射机制概述 Java反射机制是在运行时动态获取类的信息，并且能够调用对象方法的一种强大的功能。通过Java反射机制，可以在运行时完成以下任务： - 判断任意一个对象所属的类； - 构造任意一个类的对象； - 获取任意一个类所具有的成员变量和方法； - 调用任意一个对象的方法； - 创建动态代理。 Java反射机制主要由`java.lang.reflect`包下的多个类共同实现，包括但不限于`Class`、`Field`、`Method`、`Constructor`和`Array`等。 #### 二、Java Reflection API简介 ##### 2.1 Class类 `Class`类是Java反射机制的核心，它代表了一个类的类型。可以通过以下几种方式获取`Class`实例： - 使用`.class`关键字：如`String.class`。 - 使用`Class.forName()`方法：如`Class.forName("java.lang.String")`。 - 使用对象的`.getClass()`方法：如`new String().getClass()`。 ##### 2.2 Field类 `Field`类表示类的成员变量，即类的属性。可以通过`Class`类的`getDeclaredFields()`或`getFields()`方法获取类的所有属性。 - `getDeclaredFields()`：返回该类及该类自身定义的所有属性。 - `getFields()`：返回该类及其父类中声明为public的属性。 ##### 2.3 Method类 `Method`类表示类的方法。可以使用`Class`类的`getDeclaredMethods()`或`getMethods()`方法获取类的所有方法。 - `getDeclaredMethods()`：返回该类及该类自身定义的所有方法。 - `getMethods()`：返回该类及其父类中声明为public的方法。 ##### 2.4 Constructor类 `Constructor`类表示类的构造方法。可以使用`Class`类的`getConstructors()`或`getDeclaredConstructors()`方法获取类的所有构造方法。 - `getConstructors()`：返回该类及其父类中声明为public的构造方法。 - `getDeclaredConstructors()`：返回该类及该类自身定义的所有构造方法。 ##### 2.5 Array类 `Array`类提供了操作数组的方法，如创建数组和访问数组元素等。 #### 三、Java反射机制的应用案例 下面通过两个示例程序来展示Java反射机制的具体应用。 ##### 3.1 DumpMethods类 `DumpMethods`类用于打印出指定类的所有方法。代码如下： ```java import java.lang.reflect.*; public class DumpMethods { public static void main(String args[]) throws Exception { // 加载并初始化命令行参数指定的类 Class classType = Class.forName(args[0]); // 获得类的所有方法 Method methods[] = classType.getDeclaredMethods(); for (int i = 0; i < methods.length; i++) { System.out.println(methods[i].toString()); } } } ``` 执行命令`java DumpMethods java.util.Stack`会显示`java.util.Stack`类的所有方法。 ##### 3.2 ReflectTester类 `ReflectTester`类展示了如何通过反射机制复制一个JavaBean对象，具体代码如下： ```java import java.lang.reflect.*; public class ReflectTester { public Object copy(Object object) throws Exception { // 获得对象的类型 Class classType = object.getClass(); System.out.println("Class: " + classType.getName()); // 通过默认构造方法创建一个新的对象 Object objectCopy = classType.getConstructor(new Class[]{}).newInstance(new Object[]{}); // 获得对象的所有属性 Field fields[] = classType.getDeclaredFields(); for (int i = 0; i < fields.length; i++) { // 设置私有属性的可访问性 fields[i].setAccessible(true); // 获取属性值 Object value = fields[i].get(object); // 设置属性值 fields[i].set(objectCopy, value); } return objectCopy; } } ``` 通过上述两个示例程序可以看出，Java反射机制不仅能够帮助我们了解一个类的内部结构，还能够实现对象的动态创建与属性设置等功能，极大地扩展了Java编程的可能性。