谈谈Java反射机制

Person p=new Person();

这是什么？当然是实例化一个对象了。可是这种实例化对象的方法存在一个问题，那就是必须要知道类名才可以实例化它的对象，这样我们在应用方面就会受到限制。那么有没有这样一种方式，让我们不知道这个类的类名就可以实例化它的对象呢？Thank Goodness！幸亏我们用的是java，java就提供了这样的机制。

1. java程序在运行时可以获得任何一个类的字节码信息，包括类的修饰符(public、static等)、基类(超类、父类)、实现的接口、字段和方法等信息。
2. java程序在运行时可以根据字节码信息来创建该类的实例对象，改变对象的字段内容和调用对象方法。

这样的机制就叫反射技术。可以想象光学中的反射，就像我们照镜子，镜子中又出现一个自己(比喻可能不太恰当，但是足以表达清楚意思了)。反射技术提供了一种通用的动态连接程序组件的方法，不必要把程序所需要的目标类硬编码到源程序中，从而使得我们可以创建灵活的程序。

Java的反射机制是通过反射API来实现的，它允许程序在运行过程中取得任何一个已知名称的类的内部信息。反射API位于java.lang.reflect包中。主要包括以下几类：

1. Constructor类：用来描述一个类的构造方法。
2. Field类：用来描述一个类的成员变量。
3. Method类：用来描述一个类的方法。
4. Modifer类：用来描述类内各元素的修饰符。
5. Array：用来对数组进行操作。

Constructor,Field,Method这三个类都是JVM(虚拟机)在程序运行时创建的，用来表示加载类中相应的成员。这三个类都实现了java.lang.reflect.Member接口，Member接口定义了获取类成员或构造方法等信息的方法。要使用这些反射API，必须先得到要操作的对象或类的Class类的实例。通过调用Class类的newInstance方法(只能调用类的默认构造方法)可以创建类的实例。这样有局限性，我们可以先冲类的Class实例获取类需要的构造方法，然后在利用反射来创建类的一个实例。

一. 获取类的构造方法的Constructor对象(数组)

• Constructor[] getDeclaredConstructors()：返回已加载类声明的所有的构造方法的Constructor对象数组。
• Constructor  getDeclaredConstructor(Class[] paramTypes)：返回已加载类声明的指定构造方法的Constructor对象，paramTypes指定了参数类型。
• Constructor[] getConstructors()：返回已加载类声明的所有的public类型的构造方法的Constructor对象数组。
• Constructor  getConstructor(Class[] paramTypes)：返回已加载类声明的指定的public类型的构造方法的Constructor对象，paramTypes指定了参数类型。

如果某个类中没有定义构造方法，第一个和第三个方法返回的数组中只有一个元素,就是缺省的构造方法；如果某个类中只定义了有参数的构造函数，而没有定义缺省构造函数，第一个和第三个方法返回的数组中不包含缺省的构造方法。

例子：

import java.lang.reflect.*;
public class DumpMethods {
  public static void main(String[] args) {
  try{
      if(args.length<1){
            System.out.println("请输入完整的类名：");
            return;
      }
      Class strClass=Class.forName(args[0]);
        //检索带有指定参数的构造方法
        Class[] strArgsClass=new Class[]{ byte[].class,String.class};
        Constructor constructor=strClass.getConstructor(strArgsClass);
        System.out.println("Constructor:"+constructor.toString());
 
        //调用带有参数的构造方法创建实例对象object
        byte[] bytes="java就业培训".getBytes();
        Object[] strArgs=new Object[]{bytes,"gb2312"};
        Object object=constructor.newInstance(strArgs);
        System.out.println("Object"+object.toString());
        }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
        }
  }
}

二. 获取类成员变量的Field对象(数组)

• Field[] getDeclaredFields()：返回已加载类声明的所有成员变量的Field对象数组，不包括从父类继承的成员变量。
• Field  getDeclaredField(String name)：返回已加载类声明的所有成员变量的Field对象，不包括从父类继承的成员变量，参数name指定成员变量的名称。
• Field[] getFields()：返回已加载类声明的所有public型的成员变量的Field对象数组，包括从父类继承的成员变量。
• Field  getField(String name)：返回已加载类声明的所有成员变量的Field对象，包括从父类继承的成员变量，参数name指定成员变量的名称。

例子：

import java.lang.reflect.*;
public class ReflectTest {
        private String name;
        private String age;
        public ReflectTest(String name,String age){
                this.name=name;
              this.age=age;
        }

        public static void main(String[] args) {
            // TODO 自动生成方法存根
            try{
                  ReflectTest rt=new ReflectTest("zhanghandong","shiba");
                fun(rt);
            }catch(Exception e){
                    e.printStackTrace();
            }
 
      }
        public static void fun(Object obj) throws Exception{
              Field[] fields=obj.getClass().getDeclaredFields();
              System.out.println("替换之前的:");
              for(Field field:fields){
                    System.out.println(field.getName()+"="+field.get(obj));
                  if(field.getType().equals(java.lang.String.class)){
                          field.setAccessible(true);  //必须设置为true才可以修改成员变量
                          String org=(String)field.get(obj);
                        field.set(obj,org.replaceAll("a","b"));
                  }
 
        }
                System.out.println("替换之后的：");
        for(Field field:fields){
                System.out.println(field.getName()+"="+field.get(obj));
        }
        }
}

三. 获取类的方法的Method对象(数组)

• Method[] getDeclaredMethods()：返回已加载类声明的所有方法的Method对象数组，不包括从父类继承的方法。
• Method  getDeclaredMethod(String name,Class[] paramTypes)：返回已加载类声明的所有方法的Method对象，不包括从父类继承的方法，参数name指定方法的名称，参数paramTypes指定方法的参数类型。
• Method[] getMethods()：返回已加载类声明的所有方法的Method对象数组，包括从父类继承的方法。
• Method  getMethod(String name,Class[] paramTypes)：返回已加载类声明的所有方法的Method对象，包括从父类继承的方法，参数name指定方法的名称，参数paramTypes指定方法的参数类型。

四. 检索类的其他信息

• int  getModifiers()：返回已加载类的修饰符的整形标识值。
• Package getPackage()：返回已加载类的包名。
• Class  getSuperclass()：返回已加载类的父类的Class实例。
• Class  []  getInterfaces()：返回已加载类实现的接口的Class对象数组。
• boolean  isInterface()：返回已加载类是否是接口。

反射的功能很强大，但是使用不当可能会缺点大于优点，反射使代码逻辑混乱，会带来维护的问题。