Java基础之反射

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发布时间：2019-03-03

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Java反射技术详解

反射是Java中一个强大的工具，允许我们在运行时动态获取和操作类、对象的属性、方法。通过反射，我们可以执行一些看起来不可能的操作，比如调用私有方法、动态生成对象等。以下将详细介绍反射的使用方法及其应用场景。

反射的概述

反射的概念源于Java的动态性质。在运行时，对于任何一个类，都可以获取其属性和方法；对于任意一个对象，也可以调用其属性和方法。这种动态获取信息和调用方法的功能，被称为反射。

获取类信息

通过反射，可以获取类的所有信息，包括属性、方法、构造函数等。以下是获取类信息的常用方法。

获取Class对象

获取Class对象可以通过以下方式实现：

使用Class.forName()方法：

Class
    class = Class.forName("com.example.Person");

使用类属性：

Class
     class = Person.class;

使用对象的getClass()方法：

Person person = new Person();
Class
      class = person.getClass();

获取类的属性、方法和构造函数

获取属性

反射可以获取类的所有属性，包括私有属性、静态属性等。以下是获取属性的常用方法：

获取所有属性：

Field[] allFields = class.getDeclaredFields();

获取指定属性：

Field ageField = class.getDeclaredField("age");

获取所有公有属性：

Field[] publicFields = class.getFields();

获取指定公有属性：

Field desField = class.getField("age");

获取方法

反射可以获取类的所有方法，包括私有方法、静态方法等。以下是获取方法的常用方法：

获取所有方法：

Method[] methods = class.getDeclaredMethods();

获取指定方法：

Method declaredMethod = class.getDeclaredMethod("info", String.class);

获取所有公有方法：

Method[] allMethods = class.getMethods();

获取指定公有方法：

Method method = class.getMethod("info", String.class);

获取构造函数

反射可以获取类的构造函数，包括私有构造函数、静态构造函数等。以下是获取构造函数的常用方法：

获取所有构造函数：

Constructor
           [] allConstructors = class.getDeclaredConstructors();

获取指定构造函数：

Constructor
             constructor = class.getDeclaredConstructor(String.class);

获取所有公有构造函数：

Constructor
             [] publicConstructors = class.getConstructors();

获取指定公有构造函数：

Constructor
               publicConstructor = class.getConstructor(String.class);

获取其他信息

反射还可以获取类的注解、泛型信息、包信息等。以下是获取这些信息的常用方法：

获取注解：

Annotation[] annotations = class.getAnnotations();
Annotation annotation = class.getAnnotation(Deprecated.class);

获取泛型信息：

Type genericSuperclass = class.getGenericSuperclass();
Type[] genericInterfaces = class.getGenericInterfaces();

获取包信息：

Package package = class.getPackage();

获取类名称和修饰符：

String name = class.getName();
String simpleName = class.getSimpleName();
int modifiers = class.getModifiers();

获取内部和外部类：

Class
                  [] declaredClasses = class.getDeclaredClasses();
Class
                   declaringClass = class.getDeclaringClass();

生成并操作对象

反射可以用于动态生成对象并操作其属性和方法。以下是常用的操作方法。

生成对象

使用newInstance()方法：

Object obj = class.newInstance();

使用构造函数：

Constructor
                    constructor = class.getDeclaredConstructor(String.class);
Object obj = constructor.newInstance("hello");

调用方法

调用类方法：

Object obj = class.newInstance();
Method method = class.getDeclaredMethod("setAge", int.class);
method.invoke(obj, 11);

调用对象方法：

Object obj = class.newInstance();
Method method = obj.getClass().getDeclaredMethod("getAge");
Object result = method.invoke(obj);
int age = (Integer) result;

调用私有方法：

Method method = class.getDeclaredMethod("privateMethod");
method.setAccessible(true);
method.invoke(obj);

访问成员变量

获取属性值：

Object obj = class.newInstance();
Field field = class.getField("age");
field.setInt(obj, 10);
int age = field.getInt(obj);

动态设置属性值：

field.set(obj, "new value");

反射与泛型结合

反射在处理泛型时非常有用，可以避免强制类型转换。以下是反射与泛型的结合方法。

获取泛型信息

获取Field的类型：

Field f = class.getDeclaredField("score");
Class
                       a = f.getType();

获取Field的泛型信息：

Type gType = f.getGenericType();
if (gType instanceof ParameterizedType) {
    ParameterizedType pType = (ParameterizedType) gType;
    Type rawType = pType.getRawType();
    Type[] typeArgs = pType.getActualTypeArguments();
    // 处理泛型参数...
}

动态创建泛型对象

工厂类实现：

public class ObjectFactory {
    public static 
                       
                         T getInstance(Class
                        
                          cls) {
        try {
            return cls.newInstance();
        } catch (InstantiationException | IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}
String instance = ObjectFactory.getInstance(String.class);