1、反射的定义及作用

在运行状态中，对于任意一个类，都能够获取到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(包括私有的方法和属性)，这种动态获取类的信息以及动态调用对象的方法的功能就称为java语言的反射机制。通俗点讲，通过反射，该类对我们来说是完全透明的，想要获取任何东西都可以。在Java运行时环境中，对于任意一个类的对象，可以通过反射获取这个类的信息。

反射的作用：Java反射机制允许程序在运行时透过Reflection APIs取得任意一个已知名称的class的内部信息，包括modifiers(如public、static等)、superclass(如Object)、实现的interfaces（如Serializable）、fields(属性)和methods(方法)(但不包括methods定义)，可于运行时改变fields的内容，也可调用methods。

2、Class类的API简介

由类的加载可知，类加载的最终产品是位于方法区中的Class对象，Class对象封装了类在方法区内的数据结构，并且向Java程序提供了访问方法区内的数据结构的接口。.class文件在硬盘中时是一个文件，当载入到内存中，可以认为是一个对象，是java.lang.Class类的对象。（在java中一切皆对象，类也是对象）

想要使用反射机制，就必须要先获取到该类的字节码文件对象，通过字节码文件对象，就能够通过该类中的方法获取到我们想要的所有信息(方法，属性，类名，父类名，实现的所有接口等等)，每一个类对应着一个字节码文件，也就对应着一个Class类型的对象，也就是字节码文件对象。

获取字节码文件对象的三种方式。

1、Class clazz1 = Class.forName("全限定类名");

通过Class类中的静态方法forName，直接获取到一个类的字节码文件对象，此时该类还是源文件阶段，并没有变为字节码文件。

2、Class clazz2  = 类名.class;

当类被加载成.class文件时，再获取该字节码文件对象，该类处于字节码阶段。

3、Class clazz3 = 对象.getClass();

通过类的实例获取该类的字节码文件对象，该类处于创建对象阶段。（java.lang.Object类（所有类的超类）定义了getClass()方法，任意一个Java对象都可以通过此方法获得它的Class对象。）

有了字节码文件对象才能获得类中所有的信息，我们在使用反射获取信息时，也要考虑使用上面哪种方式获取字节码对象合理，视不同情况而定。

Java Reflection API简介：

在JDK中，主要由以下类实现Java反射机制：

①Class类：代表一个类；

②Field类：代表类的成员变量（属性）；

③Method类：代表类的方法；

④Constructor类：代表类的构造方法；

⑤Array类：提供了动态创建数组，以及访问数组元素的静态方法；

以上类中，Class类在java.lang包，其余位于java.lang.reflect包。

Class类是Reflection API中的核心类，主要有以下方法：

①getName()：获取类的名字；

②getFields()：获取类中public类型的属性；

③getDeclaredFields()：获取类的所有属性（包括public、protected、default、private）；

④getMethods()：获取类中public类型的方法；

⑤getDeclaredMethods()：获取类的所有方法；

⑥getMethod(String name,Class[] parameterTypes)：获取类的指定方法，name：指定方法的名字，parameterType：指定方法的参数类型；

⑦getConstrutors()：获取类中所有构造方法(包括private修饰的)；

⑧getConstrutor(Class[] parameterTypes)：获取类的指定构造方法，parameterTypes：指定构造方法的参数类型；

⑨newInstance()：通过类默认的不带参数的构造方法创建该类的一个对象；

注：在访问私有属性和私有方法时，需要对访问的私有属性或方法设置setAccessible(true)使被反射的类抑制java的访问检查机制。否则会报IllegalAccessException异常。

3、反射的使用

创建一个java bean(如User类)和一个测试类(如ReflectTest类)，如下所示(下面所有测试方法都是在ReflectTest类中定义的)。

User类：

package com.test; public class User { private String name = "init"; private int age; public User() {} public User(String name, int age) { super(); this.name = name; this.age = age; }private String getName() { return name; }private void setName(String name) { this.name = name; }public int getAge() { return age; }public void setAge(int age) { this.age = age; }@Override public String toString() { return "User [name=" + name + ", age=" + age + "]"; } 
}

测试类：

public class ReflectTest { private static Logger logger = Logger.getLogger(ReflectTest.class); //获取Class对象，在下面获取类名、构造函数、属性、方法等都需要该对象private static Class<User> userClass = User.class; //ReflectTest测试类中定义的测试方法在下面分别进行讲解，此处省略不写了
}

3.1、获取Class对象

在使用反射之前，必须获取类的字节码文件对象(此处是User.class文件对应的字节码文件对象)，即Class类的对象(字节码文件对象都是Class类型的对象)。

由上面可知，获取class对象的方式主要有三种：

根据类名获取：类名.class

根据对象获取：对象.getClass()

根据全限定类名获取：Class.forName(“全限定类名”)

@Test 
public void getClassTest() throws Exception { // 获取Class对象的三种方式，在ReflectTest类中就是使用第一种方式获取的logger.info("根据类名: \t" + User.class); logger.info("根据对象: \t" + new User().getClass()); logger.info("根据全限定类名:\t" + Class.forName("com.test.User")); 
}

输出结果：

根据类名: class com.test.User

根据对象: class com.test.User

根据全限定类名: class com.test.User

3.2、获取类名

@Test 
public void classTest() throws Exception { // 常用的方法 logger.info("获取全限定类名:\t" + userClass.getName()); logger.info("获取类名:\t" + userClass.getSimpleName()); logger.info("实例化:\t" + userClass.newInstance()); 
}

输出结果：

获取全限定类名: com.test.User

获取类名: com.test.User

实例化: User [name=init, age=0]

Class类的newInstance()方法是使用该类无参的构造函数创建对象，如果一个类没有无参的构造函数，就不能这样创建，可以调用Class类的getConstructor()方法获取一个指定的构造函数，然后再调用Constructor类的newInstance()方法创建对象，如下所示。

3.3、获取构造函数

@Test 
public void constructorTest() throws Exception { // 获取全部的构造函数 Constructor<?>[] constructors = userClass.getConstructors(); //取消安全性检查,设置后才可以使用private修饰的构造函数，也可以单独对某个构造函数进行设置 	Constructor.setAccessible(constructors, true); for (int i = 0; i < constructors.length; i++) { //获取构造函数中参数类型的字节码文件对象数组Class<?> parameterTypesClass[] = constructors[i].getParameterTypes(); System.out.print("第" + i + "个构造函数:\t ("); for (int j = 0; j < parameterTypesClass.length; j++) { System.out.print(parameterTypesClass[j].getName() + (j == parameterTypesClass.length - 1 ? "" : "\t")); } logger.info(")"); } // 调用构造函数，实例化对象 logger.info("实例化，调用无参构造:\t" + constructors[0].newInstance()); logger.info("实例化，调用有参构造:\t" + constructors[1].newInstance("韦德", 35));
}

输出结果：

第0个构造函数: ()

第1个构造函数: (java.lang.String int)

实例化，调用无参构造: User [name=init, age=0]

实例化，调用有参构造: User [name=韦德, age=35]

3.4、获取属性

@Test 
public void fieldTest() throws Exception { //使用User类的无参构造函数创建User对象User user = userClass.newInstance(); // 获取当前类所有属性 Field fields[] = userClass.getDeclaredFields(); // 获取公有属性(包括父类) // Field fields[] = userClass.getFields(); // 取消安全性检查,设置后才可以获取或者修改private修饰的属性，也可以单独对某个属性进行设置 Field.setAccessible(fields, true); for (Field field : fields) { // 获取属性名、属性值、属性类型 logger.info("属性名:" + field.getName() + "\t属性值:" + field.get(user) + " \t属性类型:" + field.getType()); } // 获取具体某个属性名，此处获取"name"属性Field fieldUserName = userClass.getDeclaredField("name"); // 取消安全性检查,设置后才可以获取或者修改private修饰的属性，也可以批量对所有属性进行设置 fieldUserName.setAccessible(true); fieldUserName.set(user, "韦德"); logger.info("name属性的值:" + fieldUserName.get(user));// 可以直接对 private 的属性赋值 logger.info("修改属性后对象:\t" + user); 
}

输出结果：

属性名:name 属性值:init 属性类型:class java.lang.String

属性名:age 属性值:0 属性类型:int

name属性的值:韦德

修改属性后对象: User [name=韦德, age=0]

Class.getField("属性名称")方法可以获取类中的指定属性(public修饰的)，如果获取私有属性，可以用getDeclaedField("属性名称")方法获取。通过获取的属性的set(对象, "属性值")方法可以设置指定对象上该属性的值，如果是私有的，需要先调用setAccessible(true)设置访问权限，用获取的属性调用get(对象)可以获取指定对象中该属性的值。

3.5、获取方法

@Test 
public void methodTest() throws Exception { User user = userClass.newInstance(); // 获取当前类的所有方法 Method[] methods = userClass.getDeclaredMethods(); // 获取公有方法(包括父类) // Method[] methods = userClass.getMethods(); // 取消安全性检查,设置后才可以调用private修饰的方法，也可以单独对某个方法进行设置 Method.setAccessible(methods, true); for (Method method : methods) { // 获取方法名和返回类型，获取参数类型：getParameterTypes logger.info("方法名:" + method.getName() + " \t返回类型:" + method.getReturnType().getName()); } // 获取无参方法 Method getMethod = userClass.getDeclaredMethod("getName"); // 取消安全性检查,设置后才可以调用private修饰的方法，也可以批量对所有方法进行设置 getMethod.setAccessible(true); // 调用无参方法 logger.info("调用getName方法：" + getMethod.invoke(user)); // 获取有参方法 Method setMethod = userClass.getDeclaredMethod("setName", String.class); // 取消安全性检查,设置后才可以调用private修饰的方法，也可以批量对所有方法进行设置 setMethod.setAccessible(true); // 调用有参方法 logger.info("调用setName方法：" + setMethod.invoke(user, "韦德")); logger.info("通过set方法修改属性后对象:\t" + user); 
}

输出结果：

方法名:toString 返回类型:java.lang.String

方法名:setAge 返回类型:void

方法名:getAge 返回类型:int

方法名:getName 返回类型:java.lang.String

方法名:setName 返回类型:void

调用getName方法：init

调用setName方法：null

通过set方法修改属性后对象: User [name=韦德, age=0]

Class.getMethod("方法名",方法参数类型的Class类型)和Class.getDeclaredMethod("方法名",方法参数类型的Class类型)方法可以获取类中的指定方法，如果为私有方法，则需要使用setAccessible(true)打开一个权限。例如，User类中的private void setName(String name)方法，方法名是setName，方法参数类型是String类型，参数类型的Class类型就是String.class，而且是private私有方法，所以使用反射获取该方法的代码如下所示：Method getMethod = userClass.getDeclaredMethod("setName", String.class)。

用获取的方法名调用invoke(方法所属的对象, 参数值)方法可以对该方法操作，如果方法没有参数值，可以不写参数值。