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第16章反射

16.1 反射的概念

16.2反射的作用

16.3 java.lang.Class类

16.3.1 哪些类型可以获取Class对象

16.3.2 获取Class对象的四种方式

16.4 反射的基本应用

16.4.1 获取类型的详细信息

16.4.2 创建任意引用类型的对象

16.4.3 操作任意类型的属性

16.4.4 调用任意类型的方法

第16章反射

Java程序中，所有的对象都有两种类型：编译时类型和运行时类型，而很多时候对象的编译时类型和运行时类型不一致。

例如：某些变量或形参的类型是Object类型，但是程序却需要调用该对象运行时类型的方法，该方法不是Object中的方法，那么如何解决呢？

因为加载完类之后，就产生了一个Class类型的对象，并将引用存储到方法区，那么每一个类在方法区内存都可以找到唯一Class对象与之对应，这个对象包含了完整的类的结构信息，我们可以通过这个对象获取类的结构。这种机制就像一面镜子，Class对象像是类在镜子中的镜像，通过观察这个镜像就可以知道类的结构，所以，把这种机制形象地称为反射机制。

16.1 反射的概念

反射是Java的一种强大而灵活的特性，它允许程序在运行时获取类的信息、构造对象、调用方法和访问字段。在Java中，每个类都有一个对应的Class对象，通过这个Class对象，我们可以在运行时获取并操作类的结构。

Java反射机制主要提供了以下功能：

在运行时判断任意一个对象所属的类。
在运行时构造任意一个类的对象。
在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。
在运行时调用任意一个对象的方法。

16.2反射的作用

可以在运行时得到一个类的全部成分然后操作。

更重要的用途是适合：做Java高级框架。

16.3 java.lang.Class类

要想解剖一个类，必须先要获取到该类的Class对象。而剖析一个类或用反射解决具体的问题就是使用相关API

（1）java.lang.Class

（2）java.lang.reflect.*。

所以，Class对象是反射的根源。

16.3.1 哪些类型可以获取Class对象

哪些类型可以获取Class对象？所有Java类型

//（1）基本数据类型和void
例如：int.classvoid.class
//（2）类和接口
例如：String.classComparable.class
//（3）枚举
例如：ElementType.class
//（4）注解
例如：Override.class
//（5）数组
例如：int[].class
import java.lang.annotation.ElementType;

public class JavaType {public static void main(String[] args) {//（1）基本数据类型和voidClass c1 = int.class;Class c2 = void.class;
System.out.println("c1 = " + c1);System.out.println("c2 = " + c2);//（2）类和接口Class c3 = String.class;Class c4 = Comparable.class;System.out.println("c3 = " + c3);System.out.println("c4 = " + c4);
//（3）枚举Class c5 = ElementType.class;System.out.println("c5 = " + c5);
//（4）注解Class c6 = Override.class;System.out.println("c6 = " + c6);
//（5）数组Class c7 = int[].class;Class c9 = String[].class;Class c8 = int[][].class;System.out.println("c7 = " + c7);System.out.println("c8 = " + c8);System.out.println("c9 = " + c9);}
}

16.3.2 获取Class对象的四种方式

（1）类型名.class

要求编译期间已知类型

（2）对象.getClass()

获取对象的运行时类型

（3）Class.forName(类型全名称)

可以获取编译期间未知的类型

（4）ClassLoader的类加载器对象.loadClass(类型全名称)

可以用系统类加载对象或自定义加载器对象加载指定路径下的类型

public class GetClassObject {@Testpublic void test01() throws ClassNotFoundException{Class c1 = GetClassObject.class;GetClassObject obj = new GetClassObject();Class c2 = obj.getClass();Class c3 = Class.forName("com.haogu.classtype.GetClassObject");Class c4 = ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass("com.haogu.classtype.GetClassObject");
System.out.println("c1 = " + c1);System.out.println("c2 = " + c2);System.out.println("c3 = " + c3);System.out.println("c4 = " + c4);
System.out.println(c1 == c2);System.out.println(c1 == c3);System.out.println(c1 == c4);}
@Testpublic void test02(){int[] arr1 = {1,2,3,4,5};int[] arr2 = {10,34,5,66,34,22};int[][] arr3 = {{1,2,3,4},{4,5,6,7}};String[] arr4 = {"hello","world"};
Class c1 = arr1.getClass();Class c2 = arr2.getClass();Class c3 = arr3.getClass();Class c4 = arr4.getClass();
System.out.println("c1 = " + c1);System.out.println("c2 = " + c2);System.out.println("c3 = " + c3);System.out.println("c4 = " + c4);System.out.println(c1 == c2);System.out.println(c1 == c3);System.out.println(c1 == c4);System.out.println(c3 == c4);}
}

16.4 反射的基本应用

Java 反射的主要组成部分有4个：

正在运行的 Java 应用程序中的类：Class。

在运行时,可以直接得到这个类的成员变量对象：Field

在运行时,可以直接得到这个类的构造器对象：Constructor

在运行时,可以直接得到这个类的成员方法对象：Method

这种运行时动态获取类信息以及动态调用类中成分的能力称为Java语言的反射机制。

16.4.1 获取类型的详细信息

可以获取：包、修饰符、类型名、父类（包括泛型父类）、父接口（包括泛型父接口）、成员（属性、构造器、方法）、注解（类上的、方法上的、属性上的）

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;

public class TestClassInfo {public static void main(String[] args) throws Exception {//1、先得到某个类型的Class对象Class clazz = String.class;//比喻clazz好比是镜子中的影子
//2、获取类信息//（1）获取包对象，即所有java的包，都是Package的对象Package pkg = clazz.getPackage();System.out.println("包名：" + pkg.getName());
//（2）获取修饰符int mod = clazz.getModifiers();System.out.println("类的修饰符有：" + Modifier.toString(mod));
//（3）类型名String name = clazz.getName();System.out.println("类名：" + name);
//（4）父类，父类也有父类对应的Class对象Class superclass = clazz.getSuperclass();System.out.println("父类：" + superclass);
//（5）父接口们System.out.println("父接口们：");Class[] interfaces = clazz.getInterfaces();for (Class iter : interfaces) {System.out.println(iter);}
//（6）类的属性，  你声明的一个属性，它是Field的对象
/*      Field clazz.getField(name)  根据属性名获取一个属性对象，但是只能得到公共的Field[] clazz.getFields();  获取所有公共的属性Field clazz.getDeclaredField(name)  根据属性名获取一个属性对象，可以获取已声明的Field[] clazz.getDeclaredFields()   获取所有已声明的属性*/
//        Field valueField = clazz.getDeclaredField("value");
//      System.out.println("valueField = " +valueField);
System.out.println("------------------------------");System.out.println("成员如下：");System.out.println("属性有：");Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();for (Field field : declaredFields) {//修饰符、数据类型、属性名int modifiers = field.getModifiers();System.out.println("属性的修饰符：" + Modifier.toString(modifiers));
String name2 = field.getName();System.out.println("属性名：" + name2);
Class<?> type = field.getType();System.out.println("属性的数据类型：" + type);}System.out.println("-------------------------");//（7）构造器们System.out.println("构造器列表：");Constructor[] constructors = clazz.getDeclaredConstructors();for (int i=0; i<constructors.length; i++) {Constructor constructor = constructors[i];System.out.println("第" + (i+1) +"个构造器：");//修饰符、构造器名称、构造器形参列表  、抛出异常列表int modifiers = constructor.getModifiers();System.out.println("构造器的修饰符：" + Modifier.toString(modifiers));
String name2 = constructor.getName();System.out.println("构造器名：" + name2);
//形参列表System.out.println("形参列表：");Class[] parameterTypes = constructor.getParameterTypes();for (Class parameterType : parameterTypes) {System.out.println(parameterType);}
//异常列表System.out.println("异常列表：");Class<?>[] exceptionTypes = constructor.getExceptionTypes();for (Class<?> exceptionType : exceptionTypes) {System.out.println(exceptionType);}System.out.println();}System.out.println("---------------------------------");//(8)方法们System.out.println("方法列表：");Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();for (int i=0; i<declaredMethods.length; i++) {Method method = declaredMethods[i];System.out.println("第" + (i+1) +"个方法：");//修饰符、返回值类型、方法名、形参列表 、异常列表int modifiers = method.getModifiers();System.out.println("方法的修饰符：" + Modifier.toString(modifiers));
Class<?> returnType = method.getReturnType();System.out.println("返回值类型:" + returnType);
String name2 = method.getName();System.out.println("方法名：" + name2);
//形参列表System.out.println("形参列表：");Class[] parameterTypes = method.getParameterTypes();for (Class parameterType : parameterTypes) {System.out.println(parameterType);}
//异常列表System.out.println("异常列表：");Class<?>[] exceptionTypes = method.getExceptionTypes();for (Class<?> exceptionType : exceptionTypes) {System.out.println(exceptionType);}System.out.println();}
}
}