java基础-反射机制

JAVA反射机制的作用体现在两点：
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。

除了int等基本类型外，Java的其他类型全部都可以认为是class（包括interface）。
由于JVM为每个加载的class创建了对应的Class实例，并在实例中保存了该class的所有信息，包括类名、包名、父类、实现的接口、方法、字段等，因此，如果获取了实例对应的Class实例，就可以通过这个Class实例获取到该实例对应的class的所有信息。

// 以String为例
//方法一：直接通过一个class的class静态变量获取
Class class1 = String.class;
//方法二：通过实例变量提供的getClass()方法获取
String s = "";
Class class2 = s.getClass();
//方法三：如果知道一个class的完整类名，可以通过静态方法Class.forName()获取：
Class class3 = Class.forName("java.lang.String");

对任意的一个实例，只要我们获取了它的Class，就可以获取它的一切信息。
Class类提供了以下几个方法来获取字段：
Field getField(name)：根据字段名获取某一个public权限的字段（包括父类）
Field getDeclaredField(name)：根据字段名获取当前类的某一个public权限的字段（不包括父类）
Field[] getFields()：获取public权限的所有字段（包括父类）
Field[] getDeclaredFields()：获取当前类的所有字段（不包括父类）
这里只展示单个字段的获取

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //获取Student的Class实例
        Class stdClass = Student.class;
        // 获取Student的public字段"score":
        System.out.println(stdClass.getField("score"));
        // 获取Student父类的public字段"name":
        System.out.println(stdClass.getField("name"));
        // 获取Student的private字段"grade":
        System.out.println(stdClass.getDeclaredField("grade"));
    }
}

class Student extends Person {
    public int score;
    private int grade;
}
class Person {
    public String name;
 }

输出结果

public int one.Student.score
public java.lang.String one.Person.name
private int one.Student.grade

若使用stdClass.getField(“grade”)获取private字段，则会报错如

Exception in thread "main" java.lang.NoSuchFieldException: grade
 at java.lang.Class.getField(Class.java:1703)
 at one.Main.main(Main.java:xx)

Class实例获取所有Field对象，同样的，可以通过Class实例获取所有方法。Class类提供了以下几个方法来获取方法：
Method getMethod(name, Class…)：获取某一个public方法（包括父类）
Method getDeclaredMethod(name, Class…)：获取当前类的某一个方法（不包括父类）
Method[] getMethods()：获取所有public的方法（包括父类）
Method[] getDeclaredMethods()：获取当前类的所有方法（不包括父类）
使用方法和访问字段相同，就不多展示
但调用非public方法时虽然可以通过Class.getDeclaredMethod()获取该方法实例，但直接对其调用将得到一个IllegalAccessException。为了调用非public方法，我们通过Method.setAccessible(true)允许其调用：

public class Main {
public static void main(String[] args) throws Exception {
    Person person = new Person();
    // 获取Person的Class实例
    Class class1 = person.getClass();
    // 获取Class实例的方法
    Method m = class1.getDeclaredMethod("setName", String.class);
    // 允许对private进行操作
    m.setAccessible(true);
    // 执行person的方法
    m.invoke(person, "Bob");
    //验证操作是否成功
    System.out.println("personName = " + person.name);
  }
}
class Person {
    String name;
    private void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

personName = Bob

如果通过反射来创建新的实例，可以调用Class提供的newInstance()方法：
Person p = Person.class.newInstance();
但它只能调用该类的public无参数构造方法。如果构造方法带有参数，或者不是public，就无法直接通过Class.newInstance()来调用。
为了调用任意的构造方法，Java的反射API提供了Constructor对象，包含一个构造方法的所有信息，可以创建一个实例。Constructor对象和Method非常类似，不同之处仅在于它是一个构造方法，并且，调用结果总是返回实例：
通过Class实例获取Constructor的方法如下：
getConstructor(Class…)：获取某个public的构造方法；
getDeclaredConstructor(Class…)：获取某个构造方法；
getConstructors()：获取所有public的构造方法；
getDeclaredConstructors()：获取所有构造方法。