Java 反射 (Class、ClassLoader、Constructor、Method、Field)
?反射是Java中一個非常重要、非常強大的機制。曾看到一句話“反射是框架的靈魂”，初學時不懂，等到學完框架之后才慢慢理解其意。
什么是反射？我們先通過幾個類和示例來初步體會一下反射。?
一、ClassLoader類
什么是類加載器??
ClassLoader是一個抽象類，它的實例是類加載器。磁盤上存在的xxx.class文件需要被加載進JVM才能執行。類加載器則是負責加載.class文件的對象，然后在JVM中生成該類的Class對象。每一個Class對象都關聯著定義它的那個類加載器。數組的類加載器與其元素的加載器是同一個，如果元素類型是基本類型，則數組沒有類加載器。
類加載器工作原理
類加載器都有一個與之關聯的父加載器，當加載器需要加載一個文件時，它首先將該任務”委派”給父加載器，如果父加載器無法加載該文件，再自己進行加載。JVM的引導加載器(bootstrap class loader)沒有父加載器，但可作為父加載器。關于類加載器更詳細的分析 點擊這里
二、Class類
什么是Class<T>類？
Class不是我們平常聲明類時所用的關鍵字class，它是一個類，它的對象用來描述一個運行狀態的類或接口。一個xxx.java文件編譯后生成一個xxx.class文件,一個xxx.class文件被JVM加載后生成該類對應的Class對象,該對象包含了該類的所有信息,比如，類中有字段、構造器、方法等信息。一個類有一個對應的Class對象，元素類型相同且長度相同的數組共享一個Class對象，java基本類型包括void也都有各自的Class對象。Class是一個泛型類，如果不加泛型，需要強轉。
如何獲取一個類的Class對象？
Class沒有public構造器，當類被加載時，JVM會通過調用ClassLoader的defineClass方法來自動創建該類的Class對象。
獲取一個類的Class對象有三種方式：
1）類名.class
2)? 該類的對象.getClass()
3)? Class.forName(String 類名) (包名加類名) ?
Class對象有何作用？
下面列出幾個Class類的方法:
1) ? 獲取類加載器：
?getClassLoader()
2)? 獲取Constructor構造器對象:
?getConstructor(Class... parameterType) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 獲取具有指定參數的公共構造器對象
?getConstructors() ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 獲取所有公共構造器對象
?getDeclaredConstructor(Class... parameterType) ? ? 獲取具有指定參數的構造器對象
?getDdclaredConstructors() ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 獲取所有構造器對象
3)? 獲取Method對象：
? getMethod(String name,Class...parameterType) ? 獲取具有指定名稱和參數的公共方法對象
? getMethods() ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 獲取所有公共方法對象
? getDeclaredMethod(String name,Class...parameterType) ? ? ? ?? 獲取具有指定名稱和參數的方法對象
? getDeclaredMethods() 獲取所有的方法對象
4）獲取Field字段對象：
? getField(String name) ? ? 獲取具有指定名稱的公共字段對象
? getFields() 獲取具有所有公共字段對象
? getDeclaredField(String name) 獲取具有指定名稱的字段對象
? getDeclaredFields() ?? 獲取所有字段對象
?5）獲取Class對象所代表的類的一個對象(非常重要的一個方法)
? Object? newInstance() ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 用默認的無參數構造器創建一個對象
(帶Declared的get方法可以獲取任意訪問權限的成員，不帶Declared的只能獲取public成員)
測試Class,更多的測試在其他類的測試中體現。
package cn.edu;public class User {private String username;private int age;public User() {}public User(String username , int age) {this.username = username;this.age = age;}private User(String username) {this.username = username;}public void say(String str) {
?? System.out.println(str);
?}
@Overridepublic String toString() {return "User [username=" + username + ", age=" + age + "]";}}
@Testpublic void fun2() throws Exception {Class userClass = User.class;System.out.println(userClass.getName()); //獲取該class對象的類的類名System.out.println(userClass.getClassLoader().toString()); //獲取類加載器User user = (User)userClass.newInstance(); //調用默認的無參數構造器創建對象System.out.println(user.toString());}
運行結果:
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三、Constructor類
構造器類，封裝構造器的有關信息。
主要方法 Object newInstance(Object...arg) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 用指定參數創建對象
測試Constructor
@Testpublic void fun2() throws Exception {Class userClass = User.class;Constructor userConstructor1 = userClass.getConstructor(String.class , int.class); //有參構造器User user1 = (User)userConstructor1.newInstance("小紅",18);System.out.println(user1.toString());Constructor userConstructor2 = userClass.getConstructor(); //無參構造器User user2 = (User)userConstructor2.newInstance();System.out.println(user2);Constructor userConstructor3 = userClass.getDeclaredConstructor(String.class); //私有構造器userConstructor3.setAccessible(true); //開啟訪問權限User user3 = (User)userConstructor3.newInstance("小明");System.out.println(user3);}運行結果:
默認是不可以訪問private成員的，userConstructor3.setAccessible(true)是用于開啟訪問權限的，這樣就可以訪問了，感覺是開掛一樣！
?
四、Method類?
方法類，封裝方法的有關信息
主要方法
Object invoke(Object obj , Object... args) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 調用obj對象的Method對象代表的方法，args為參數
測試Method:
?
@Testpublic void fun2() throws Exception {Class userClass = User.class; User user = (User)userClass.newInstance(); //用默認無參數構造方法創建對象Method method = userClass.getMethod("say",String.class); //獲取名為"say",參數為string的method對象method.invoke(user,"hello"); //調用user的say方法}運行結果：
?
五、Field類
字段類，封裝字段的有關信息
主要方法
Object get(Object obj) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 獲取obj對象的此Field對象代表的字段的值
void set(Object obj , Object value) 設置obj對象的此Field對象代表的字段的值
?測試Fidle
@Testpublic void fun2() throws Exception {Class userClass = User.class;Constructor userConstructor = userClass.getConstructor(String.class,int.class);User user = (User)userConstructor.newInstance("小明",18); System.out.println(user.toString());Field userField = userClass.getDeclaredField("username"); //獲取username字段userField.setAccessible(true); //開啟訪問權限userField.set(user, "小紅"); //給user對象的該字段設置值System.out.println(user.toString());}運行結果：
?
?
到此關于反射的幾個類就簡單的認識了一下，我們可以不用new關鍵字來創建對象，調用對象的方法也與傳統的調用方式有很大區別，我們甚至可以操作private成員(雖然這樣做破壞了封裝性)，相對于傳統的操作方式，反射更像是一種逆向思維，以前操作成員，主體在于對象，而反射的主體在于Class和成員本身。到此我們對反射有了初步的認識。接下在敘述一個重要的概念，有助于我們更好的理解反射。
六、動態加載與靜態加載
注意此處所說的加載是針對編譯的，將xxx.java轉化成xxx.class，而不是運行的加載字節碼。Java創建對象的常用方式是使用new 關鍵字，如 User user? = new User(); 這種是靜態加載，即在編譯期就已經獲取User類的有關信息，如果User類不存在或有錯誤，編譯會報錯。動態加載就是用上面的Class.forName("包名.User");來加載User類，如果User類不存在或是有錯誤，在編譯時是不會報錯的，因為根本沒去加載User類。只有當程序運行到該處，JVM才會去加載User，而動態加載則是依賴反射實現的。
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好了，可以給出最終概念了，通過上面的重重示例與解析，應該不難理解反射了。
七、反射
Java反射機制是指java程序在運行過程中，可以獲取任意一個類的相關信息，并且能夠調用其方法和屬性，這種動態獲取信息和動態調用方法的功能叫做Java的反射機制。
? ? ? 上面寫了這么多，總結起來也就這一句話。
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本文個人編寫，水平有限，如有錯誤，懇請指出，歡迎討論分享。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的Java 反射 (Class、ClassLoader、Constructor、Method、Field)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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