Java 反射（Reflection）死磕，一文全懂

川长思鸟来 2024-02-18 23:47 49阅读 0赞

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#### 什么是反射？ ####

在Java 编程时，习惯的方式是通过Class类型，创建对象。

比如，创建一个宠物狗对象的代码为:

Pet pet=new Dog();

如果反过来：已知一个对象，如何知道其Class类型信息呢？

这就要用到反射。

#### 反射的基础 ####

在没有加载到内存之前，每一个类，都作为 .class文件保存在磁盘中，是一个二进制文件。一旦加载入JVM内存，就会在JVM的方法区，创建一个描述java.lang.Class对象，保存这个类的所有信息：名称、属性、方法、构造器等等。  
这个java.lang.Class对象，就是反射的基础。下面以宠物狗Dog的类型作为演示类型。Dog类型的代码如下：

package com.crazymakercircle.common.pet;
    
    public class Dog extends Pet {
        private   static int dogNo;  //小狗编号
        public Dog() {
           dogNo++;
            name = "小狗-" + dogNo;
        }
    }

反射的第一步，就是取得这个Class对象。

第一种方法：Class.forName

Class aClass=Class.forName("com.crazymakercircle.common.pet.Dog");
    Logger.debug(aClass);

第二种方法：类型.class

aClass=Dog.class;
    Logger.debug(aClass);

第三种方法：对象.getclass()

Dog dog = new Dog();
    aClass=dog.getClass();
    Logger.debug(aClass);

以上三种方法，都是取得同一个Class对象。运行程序，输出的结果为：

class com.crazymakercircle.common.pet.Dog
    class com.crazymakercircle.common.pet.Dog
    class com.crazymakercircle.common.pet.Dog

三种方法的输出结果，是一模一样的，就看看使用的时候，哪个更加方便。

#### 通过反射,创建对象 ####

通过反射创建对象，需要调用到Class对象的newInstance 方法。

public static void builderInstance()  throws Exception {
    
    //正常的创建
    Pet pet = new Dog();
    Logger.debug(pet);
    
    //通过反射创建对象
    Pet pet1 = Dog.class.newInstance();
    Logger.debug(pet1);
    
    }

输出的结果为：

宠物{名称=小狗-1, 年龄=7}
    宠物{名称=小狗-2, 年龄=9}

通过结果可以看到：通过构造函数创建对象，和通过反射创建对象，结果是一样的。

####    通过反射, 访问属性 ####

public static void showField()  throws Exception {
    
    //取得属性
    Field field = Pet.class.getDeclaredField("name");
    
    Logger.debug(field);
    field.setAccessible(true);
    Logger.debug(field);
    
    Pet pet =new Dog();
    Logger.debug(pet);
    
    //取得对象的属性值
    String oldValue= (String) field.get(pet);
    Logger.debug("oldvalue:="+oldValue);
    
    //设置对象的属性值
    field.set(pet, "未知宠物");
    Logger.debug(pet);
    
    
    }

输出的结果如下：

protected  java.lang.String  com.crazymakercircle.common.pet.Pet.name
    protected  java.lang.String  com.crazymakercircle.common.pet.Pet.name
    宠物{名称=小狗-3, 年龄=2}
    oldvalue:=小狗-3
    宠物{名称=未知宠物, 年龄=2}

通过上边的代码可以看出：每一个类的属性，在JVM方法区中，有一个java.lang.reflect.Field 对象进行保存。

通过java.lang.reflect.Class对象，可以获取到 java.lang.reflect.Field 对象。

通过Field属性对象，可以取得对象的属性值，也可以设置对象的属性值。分别调用set、get方法即可。

如果Field属性对象不是公有权限，还可以强行设置为公有权限，通过调用Field对象的setAccessible(true)，即可。

####    通过反射, 调用方法 ####

public static void invokeMethod() throws Exception {
    
    //取得sayHello方法
    Method method = Pet.class.getDeclaredMethod("sayHello");
    Logger.debug(method);
    
    //设置为公有权限
    method.setAccessible(false);
    Logger.debug(method);
    
    Pet pet =new Dog();
    Logger.debug(pet);
    
    //反射调用 sayhello
    method.invoke(pet);
    
    //直接调用 sayhell
    
    pet.sayHello();
    
    }

输出的结果如下：

public com.crazymakercircle.common.pet.Pet com.crazymakercircle.common.pet.Pet.sayHello()
    public com.crazymakercircle.common.pet.Pet com.crazymakercircle.common.pet.Pet.sayHello()
    
    宠物{名称=小狗-4, 年龄=6}
    
    sayHello:嗨，大家好！我是小狗-4
    sayHello:嗨，大家好！我是小狗-4

通过上边的代码可以看出：每一个类的方法，在JVM方法区中，有一个java.lang.reflect.Method 对象进行保存。  
通过java.lang.reflect.Class对象，可以获取到 java.lang.reflect.Method 对象。  
通过Method 属性对象的invoke方法， 可以直接调用object对象 的对应的Method 方法，与通过object对象直接调用Method 方法，结果是一样的。

上文中，直接调用pet.sayHello() 和反射调用 method.invoke(pet) 的结果，是完全一致。

如果Method 方法对象不是公有权限，还可以强行设置为公有权限，通过调用Method 对象的setAccessible(true)，即可。这个与Field 类似。

#### 通过反射，调用基类的方法 ####

public static void invokeParentMethod() throws Exception {
    
    Method method = Cat.class.getMethod("sayHello");
    
    Pet pet =new Cat();
    Logger.debug(pet);
    
    method.invoke(pet);
    pet.sayHello();
    
    }

输出的结果如下：

宠物{名称=小猫-1, 年龄=15}
    sayHello:嗨，大家好！我是小猫-1
    sayHello:嗨，大家好！我是小猫-1

Class对象的getDeclaredMethod ，只能返回在当前类中定义的方法，不能返回在基类中定义的方法。

使用Class对象的getMethod 方法，可以返回在任何基类中定义的方法。

#### 通过反射，取得注解标记 ####

public static void checkAnno() throws Exception {
    
    
    Field field = Pet.class.getDeclaredField("age");
    
    AgeRange annotation=field.getAnnotation(AgeRange.class);
    
    Pet pet =new Dog();
    Logger.debug(pet);
    
    if(pet.getAge()>annotation.max()){
    
        Logger.debug("age is too big:="+pet.getAge());
    
    }  else  if(pet.getAge()<annotation.min()){
    
        Logger.debug("age is too small:="+pet.getAge());
    
    }else {
    
        Logger.debug("age is valid:="+pet.getAge());
    }
    
    }

输出的结果如下：

宠物{名称=小狗-5, 年龄=18}
    
    age is too big:=18

通过 field.getAnnotation(AgeRange.class) 的方式，可以去取得定义在属性前面的注解标记：

@AgeRange(max = 15,min = 2)
    
     protected int age;

这个注解包含了两个方法：max，min如下：

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    
    @Target(ElementType.FIELD)
    
    public @interface AgeRange {
    
         int min();
    
         int max();
    
    }

取得标记对象后，可以直接访问标记的方法，去取得配置的值。 根据配置值进行相对应的业务逻辑的校验：

if(pet.getAge()>annotation.max()){
    
                Logger.debug("age is too big:="+pet.getAge());
    
       }  else  if(pet.getAge()<annotation.min()){
    
     
                Logger.debug("age is too small:="+pet.getAge());
    
      }else {
     
                Logger.debug("age is valid:="+pet.getAge());
    
      }

理解反射，使用反射，对于java编程来说，是一个非常重要的基础。

这一小节，只是简单的提到了Java注解。关于Java注解的深入的介绍，另一篇文章。源码在疯狂创客圈QQ群下载。

[死磕，Java注解（Annotation ）的秒懂之道 ][Java_Annotation _]

[QQ]: https://blog.csdn.net/crazymakercircle/article/details/80208650
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