Java反射機制的原理是什么

本篇文章給大家分享的是有關(guān)Java反射機制的原理是什么，小編覺(jué)得挺實(shí)用的，因此分享給大家學(xué)習，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話(huà)不多說(shuō)，跟著(zhù)小編一起來(lái)看看吧。

反射，reflection，聽(tīng)其名就像照鏡子一樣，可以看見(jiàn)自己也可以看見(jiàn)別人的每一部分。在java語(yǔ)言中這是一個(gè)很重要的特性。下面是來(lái)自sun公司官網(wǎng)關(guān)于反射的介紹：

那么解釋一下就是，反射是java語(yǔ)言的一個(gè)特性，它允程序在運行時(shí)（注意不是編譯的時(shí)候）來(lái)進(jìn)行自我檢查并且對內部的成員進(jìn)行操作。例如它允許一個(gè)java的類(lèi)獲取他所有的成員變量和方法并且顯示出來(lái)。這個(gè)能特定我們不?？吹?，但是在其他的比如C或者C++語(yǔ)言中很不就存在這個(gè)特性。一個(gè)常見(jiàn)的例子是在JavaBean中，一些組件可以通過(guò)一個(gè)構造器來(lái)操作。這個(gè)構造器就是用的反射在動(dòng)態(tài)加載的時(shí)候來(lái)獲取的java中類(lèi)的屬性的。

反射的前傳：類(lèi)類(lèi)型 Class Class

java中有一個(gè)類(lèi)很特殊，就是Class類(lèi)，很多朋友在寫(xiě)程序的時(shí)候有用過(guò)比如Apple.class來(lái)查看類(lèi)型信息，大家就可以把它理解為封裝了類(lèi)的信息，很多解釋說(shuō)Class類(lèi)沒(méi)有構造器，其實(shí)是有的，只不過(guò)它的構造方法是private的（構造函數還有private的？？有，這樣是為了禁止開(kāi)發(fā)者去自己創(chuàng )建Class類(lèi)的實(shí)例）。我們可以看一下JDK中源碼：

注釋很明確的告訴了我們，這個(gè)類(lèi)是有JVM來(lái)創(chuàng )建的，所以我們就不用麻煩了。如果我們拿到一個(gè)類(lèi)的類(lèi)型信息，就可以利用反射獲取其各種成員以及方法了。（注：Class 從JDK1.5版本后就開(kāi)始更多為泛型服務(wù)了）那么我們怎么拿到一個(gè)類(lèi)型的信息呢？假設我們有一個(gè)Role類(lèi)：

package yui;      /**    * A base class having some attributes and methods    * @author Octobershiner    * @since 2012 3 17    *     * */  public class Role {              private String name;       private String type;              // Constructors       public Role(){           System.out.println("Constructor Role() is invoking");       }       //私有構造器       private Role(String name){           this.name = name;           System.out.println("Constructor Role(String name) is invoking.");       }              //get and set method              public String getName() {           return name;       }       public void setName(String name) {           this.name = name;       }       public String getType() {           return type;       }       public void setType(String type) {           this.type = type;       }              //override the toString method to show the class       @Override      public String toString(){           return "This is a role called "+this.name;       }          }

在沒(méi)有對象實(shí)例的時(shí)候，主要有兩種辦法。

//獲得類(lèi)類(lèi)型的兩種方式          Class cls1 = Role.class;          Class cls2 = Class.forName("yui.Role");

注意第二種方式中，forName中的參數一定是完整的類(lèi)名（包名+類(lèi)名），并且這個(gè)方法需要捕獲異?！，F在得到cls1就可以創(chuàng )建一個(gè)Role類(lèi)的實(shí)例了，利用Class的newInstance方法相當于調用類(lèi)的默認的構造器

Object o = cls1.newInstance(); //創(chuàng  )建一個(gè)實(shí)例          //Object o1 = new Role();   //與上面的方法等價(jià)

這樣就創(chuàng )建了一個(gè)對象，缺點(diǎn)是我們只能利用默認構造函數，因為Class的newInstance是不接受參數的，后面會(huì )講到可接受參數的newInstance，第二，如果類(lèi)的構造函數是private的，比如Class，我們仍舊不能實(shí)例化其對象。

獲取類(lèi)的構造器

首先介紹一下Constructor類(lèi)，這個(gè)類(lèi)用來(lái)封裝反射得到的構造器，Class有四個(gè)方法來(lái)獲得Constructor對象

• public Constructor<?>[] getConstructors()      返回類(lèi)中所有的public構造器集合，默認構造器的下標為0

• public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)   返回指定public構造器，參數為構造器參數類(lèi)型集合

• public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()  返回類(lèi)中所有的構造器，包括私有

• public Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) 返回任意指定的構造器

從名字來(lái)看，還是很好懂的，帶上Declared的都是獲得所有的構造方法，包括私有，哈，這下我們就可以調用原本不允許調用的私有構造器了，看代碼

/**            * 獲取構造方法Constructor            * getConstructor()  only for public             * getDeclaredConstructor()  global access all             *             * */                     //指定參數列表獲取特定的方法           Constructor con = cls1.getDeclaredConstructor(new Class[]{String.class});           con.setAccessible(true); //設置可訪(fǎng)問(wèn)的權限           Object obj = con.newInstance(new Object[]{"liyang"});           System.out.println(obj);  //打印一下這個(gè)對象的信息              //獲取所有的構造方法集合           Constructor con1[] = cls1.getDeclaredConstructors();           con1[1].setAccessible(true);           Object obj1 = con1[1].newInstance(new Object[]{"tom"});           System.out.println(obj1);

解釋一下：***個(gè)是獲得一個(gè)指定的方法，我們指定了參數是一個(gè)String類(lèi)型，第二段我們獲得了所有的構造方法集合，并選取了其中一個(gè)創(chuàng )建了新的對象。注意這里Constructor的newInstance方法就可以設置參數了，與文章前面的同樣的方法形成了對比。

注意，以上的四個(gè)方法全部需要拋出異常，當我們獲得私有的方法的時(shí)候，要用setAccessible設置一下可訪(fǎng)問(wèn)的權限，例子中沒(méi)有演示獲取共有方法，那個(gè)比較簡(jiǎn)單，就不做介紹了，其實(shí)掌握了上面兩個(gè)，其他就好理解了。

獲取類(lèi)的成員變量

了解了構造器，其實(shí)你可以猜到成員變量的獲取方法了，成員變量用Field類(lèi)進(jìn)行封裝。

主要的方法非常的類(lèi)似：

• public Field getDeclaredField(String name)  獲取任意指定名字的成員

• public Field[] getDeclaredFields()             獲取所有的成員變量

• public Field getField(String name)           獲取任意public成員變量

• public Field[] getFields()                          獲取所有的public成員變量

可以看出這些方法都是異曲同工的，好了直接看一下例子吧

/**            * 獲取成員變量Field            * getField()            * getDeclaredField()            * */          Field mem = cls1.getDeclaredField("name");           mem.setAccessible(true);                 System.out.println("we get form field :"+mem.get(obj));

這是在訪(fǎng)問(wèn)私有變量，什么私有變量也可以訪(fǎng)問(wèn)？？是的。。。。

獲取類(lèi)的方法

我覺(jué)得你已經(jīng)可以幫我寫(xiě)這一段了，封裝類(lèi)的方法的類(lèi)是Method.獲取method也有四個(gè)方法，猜到了沒(méi)？？

• public Method[] getMethods()    獲取所有的共有方法的集合

• public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes) 獲取指定公有方法 參數1：方法名 參數2：參數類(lèi)型集合  

• public Method[] getDeclaredMethods()  獲取所有的方法

• public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes) 獲取任意指定方法

看下面的例子吧

/**            * 調用類(lèi)的方法 Method            * getMethod()            * getDeclaredMethod()            *             * */          Method f = cls1.getMethod("getName", null);           Object name = f.invoke(obj, null);           System.out.println("we invoke method : "+ name);