Java Reflect

1. Java反射

JAVA反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道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;
这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。

2. 反射机制的相关类

Class Package Description
Class java.lang.Class 类的实体
Constructor java.lang.reflect.Constructor 类的构造方法
Method java.lang.reflect.Method.java 类的方法
Field java.lang.reflect.Field.java 类的属性

3. 获取Class对象的方式

3.1 使用Class类的静态方法

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Class.forName("java.lang.String");

3.2 使用类的.class语法

1
String.class;

3.3 使用对象的getClass()方法。如:

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String str = "aa";
Class<?> classType1 = str.getClass();

4. 方法

Class类
Class代表类的实体,在运行的Java应用程序中表示类和接口。在这个类中提供了很多有用的方法,这里对他们简单的分类介绍。

4.1 获得类相关的方法

Method Description
asSubclass(Class clazz) 把传递的类的对象转换成代表其子类的对象
Cast 把对象转换成代表类或是接口的对象
getClassLoader() 获得类的加载器
getClasses() 返回一个数组,数组中包含该类中所有公共类和接口类的对象
getDeclaredClasses() 返回一个数组,数组中包含该类中所有类和接口类的对象
forName(String className) 根据类名返回类的对象
getName() 获得类的完整路径名字
newInstance() 创建类的实例
getPackage() 获得类的包
getSimpleName() 获得类的名字
getSuperclass() 获得当前类继承的父类的名字
getInterfaces() 获得当前类实现的类或是接口

4.2 获得类中构造器相关的方法

方法 用途
getConstructor(Class…<?> parameterTypes) 获得该类中与参数类型匹配的公有构造方法
getConstructors() 获得该类的所有公有构造方法
getDeclaredConstructor(Class…<?> parameterTypes) 获得该类中与参数类型匹配的构造方法
getDeclaredConstructors() 获得该类所有构造方法
方法 用途
newInstance(Object… initargs) 根据传递的参数创建类的对象

4.3 获得类中属性相关的方法

方法 用途
getField(String name) 获得某个公有的属性对象
getFields() 获得所有公有的属性对象
getDeclaredField(String name) 获得某个属性对象
getDeclaredFields() 获得所有属性对象
方法 用途
equals(Object obj) 属性与obj相等则返回true
get(Object obj) 获得obj中对应的属性值
set(Object obj, Object value) 设置obj中对应属性值

4.4 获得类中方法相关的方法

方法 用途
getMethod(String name, Class…<?> parameterTypes) 获得该类某个公有的方法
getMethods() 获得该类所有公有的方法
getDeclaredMethod(String name, Class…<?> parameterTypes) 获得该类某个方法
getDeclaredMethods() 获得该类所有方法
方法 用途
invoke(Object obj, Object… args) 传递object对象及参数调用该对象对应的方法

4.5 获得类中注解相关的方法

方法 用途
getAnnotation(Class annotationClass) 返回该类中与参数类型匹配的公有注解对象
getAnnotations() 返回该类所有的公有注解对象
getDeclaredAnnotation(Class annotationClass) 返回该类中与参数类型匹配的所有注解对象
getDeclaredAnnotations() 返回该类所有的注解对象
方法 用途
isAnnotation() 如果是注解类型则返回true
isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass) 如果是指定类型注解类型则返回true
isAnonymousClass() 如果是匿名类则返回true
isArray() 如果是一个数组类则返回true
isEnum() 如果是枚举类则返回true
isInstance(Object obj) 如果obj是该类的实例则返回true
isInterface() 如果是接口类则返回true
isLocalClass() 如果是局部类则返回true
isMemberClass() 如果是内部类则返回true

5. 生成对象

5.1通过类的不带参数的构造方法来生成对象,有两种方式:

  1. 先获得Class对象,然后通过该Class对象的newInstance()方法直接生成即可:
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Class<?> classType = String.class;
Object obj = classType.newInstance();
  1. 先获得Class对象,然后通过该对象获得对应的Constructor对象,再通过该Constructor对象的newInstance()方法生成

Customer是一个自定义的类,有一个无参数的构造方法,也有带参数的构造方法。

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Class<?> classType = Customer.class;
// 获得Constructor对象,此处获取第一个无参数的构造方法的
Constructor cons = classType.getConstructor(new Class[] {});
// 通过构造方法来生成一个对象
Object obj = cons.newInstance(new Object[] {});

5.2 通过类的带参数的构造方法生成对象,只能使用下面这一种方式:

Customer为一个自定义的类,有无参数的构造方法,也有一个带参数的构造方法,传入字符串和整型。

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Class<?> classType = Customer.class;
Constructor cons2 = classType.getConstructor(new Class[] {String.class, int.class});
Object obj2 = cons2.newInstance(new Object[] {"ZhangSan",20});

调用构造方法生成对象的方法和调用一般方法的类似,不同的是从Class对象获取Constructor对象时不需要指定名字,而获取Method对象时需要指定名字。

6. Code

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public class ReflectClass {
private final static String TAG = "peter.log.ReflectClass";

// 创建对象
public static void reflectNewInstance() {
try {
Class<?> classBook = Class.forName("com.android.peter.reflectdemo.Book");
Object objectBook = classBook.newInstance();
Book book = (Book) objectBook;
book.setName("Android进阶之光");
book.setAuthor("刘望舒");
Log.d(TAG,"reflectNewInstance book = " + book.toString());
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
}

// 反射私有的构造方法
public static void reflectPrivateConstructor() {
try {
Class<?> classBook = Class.forName("com.android.peter.reflectdemo.Book");
Constructor<?> declaredConstructorBook = classBook.getDeclaredConstructor(String.class,String.class);
declaredConstructorBook.setAccessible(true);
Object objectBook = declaredConstructorBook.newInstance("Android开发艺术探索","任玉刚");
Book book = (Book) objectBook;
Log.d(TAG,"reflectPrivateConstructor book = " + book.toString());
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
}

// 反射私有属性
public static void reflectPrivateField() {
try {
Class<?> classBook = Class.forName("com.android.peter.reflectdemo.Book");
Object objectBook = classBook.newInstance();
Field fieldTag = classBook.getDeclaredField("TAG");
fieldTag.setAccessible(true);
String tag = (String) fieldTag.get(objectBook);
Log.d(TAG,"reflectPrivateField tag = " + tag);
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
}

// 反射私有方法
public static void reflectPrivateMethod() {
try {
Class<?> classBook = Class.forName("com.android.peter.reflectdemo.Book");
Method methodBook = classBook.getDeclaredMethod("declaredMethod",int.class);
methodBook.setAccessible(true);
Object objectBook = classBook.newInstance();
String string = (String) methodBook.invoke(objectBook,0);

Log.d(TAG,"reflectPrivateMethod string = " + string);
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
}

// 获得系统Zenmode值
public static int getZenMode() {
int zenMode = -1;
try {
Class<?> cServiceManager = Class.forName("android.os.ServiceManager");
Method mGetService = cServiceManager.getMethod("getService", String.class);
Object oNotificationManagerService = mGetService.invoke(null, Context.NOTIFICATION_SERVICE);
Class<?> cINotificationManagerStub = Class.forName("android.app.INotificationManager$Stub");
Method mAsInterface = cINotificationManagerStub.getMethod("asInterface",IBinder.class);
Object oINotificationManager = mAsInterface.invoke(null,oNotificationManagerService);
Method mGetZenMode = cINotificationManagerStub.getMethod("getZenMode");
zenMode = (int) mGetZenMode.invoke(oINotificationManager);
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}

return zenMode;
}

// 关闭手机
public static void shutDown() {
try {
Class<?> cServiceManager = Class.forName("android.os.ServiceManager");
Method mGetService = cServiceManager.getMethod("getService",String.class);
Object oPowerManagerService = mGetService.invoke(null,Context.POWER_SERVICE);
Class<?> cIPowerManagerStub = Class.forName("android.os.IPowerManager$Stub");
Method mShutdown = cIPowerManagerStub.getMethod("shutdown",boolean.class,String.class,boolean.class);
Method mAsInterface = cIPowerManagerStub.getMethod("asInterface",IBinder.class);
Object oIPowerManager = mAsInterface.invoke(null,oPowerManagerService);
mShutdown.invoke(oIPowerManager,true,null,true);

} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
}

public static void shutdownOrReboot(final boolean shutdown, final boolean confirm) {
try {
Class<?> ServiceManager = Class.forName("android.os.ServiceManager");
// 获得ServiceManager的getService方法
Method getService = ServiceManager.getMethod("getService", java.lang.String.class);
// 调用getService获取RemoteService
Object oRemoteService = getService.invoke(null, Context.POWER_SERVICE);
// 获得IPowerManager.Stub类
Class<?> cStub = Class.forName("android.os.IPowerManager$Stub");
// 获得asInterface方法
Method asInterface = cStub.getMethod("asInterface", android.os.IBinder.class);
// 调用asInterface方法获取IPowerManager对象
Object oIPowerManager = asInterface.invoke(null, oRemoteService);
if (shutdown) {
// 获得shutdown()方法
Method shutdownMethod = oIPowerManager.getClass().getMethod(
"shutdown", boolean.class, String.class, boolean.class);
// 调用shutdown()方法
shutdownMethod.invoke(oIPowerManager, confirm, null, false);
} else {
// 获得reboot()方法
Method rebootMethod = oIPowerManager.getClass().getMethod("reboot",
boolean.class, String.class, boolean.class);
// 调用reboot()方法
rebootMethod.invoke(oIPowerManager, confirm, null, false);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
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package cn.lee.demo;

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

public class Main {
/**
* 为了看清楚Java反射部分代码,所有异常我都最后抛出来给虚拟机处理!
* @param args
* @throws ClassNotFoundException
* @throws InstantiationException
* @throws IllegalAccessException
* @throws InvocationTargetException
* @throws IllegalArgumentException
* @throws NoSuchFieldException
* @throws SecurityException
* @throws NoSuchMethodException
*/
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException, SecurityException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
// TODO Auto-generated method stub

//Demo1. 通过Java反射机制得到类的包名和类名
Demo1();
System.out.println("===============================================");

//Demo2. 验证所有的类都是Class类的实例对象
Demo2();
System.out.println("===============================================");

//Demo3. 通过Java反射机制,用Class 创建类对象[这也就是反射存在的意义所在],无参构造
Demo3();
System.out.println("===============================================");

//Demo4: 通过Java反射机制得到一个类的构造函数,并实现构造带参实例对象
Demo4();
System.out.println("===============================================");

//Demo5: 通过Java反射机制操作成员变量, set 和 get
Demo5();
System.out.println("===============================================");

//Demo6: 通过Java反射机制得到类的一些属性: 继承的接口,父类,函数信息,成员信息,类型等
Demo6();
System.out.println("===============================================");

//Demo7: 通过Java反射机制调用类中方法
Demo7();
System.out.println("===============================================");

//Demo8: 通过Java反射机制获得类加载器
Demo8();
System.out.println("===============================================");

}

/**
* Demo1: 通过Java反射机制得到类的包名和类名
*/
public static void Demo1()
{
Person person = new Person();
System.out.println("Demo1: 包名: " + person.getClass().getPackage().getName() + ","
+ "完整类名: " + person.getClass().getName());
}

/**
* Demo2: 验证所有的类都是Class类的实例对象
* @throws ClassNotFoundException
*/
public static void Demo2() throws ClassNotFoundException
{
//定义两个类型都未知的Class , 设置初值为null, 看看如何给它们赋值成Person类
Class<?> class1 = null;
Class<?> class2 = null;

//写法1, 可能抛出 ClassNotFoundException [多用这个写法]
class1 = Class.forName("cn.lee.demo.Person");
System.out.println("Demo2:(写法1) 包名: " + class1.getPackage().getName() + ","
+ "完整类名: " + class1.getName());

//写法2
class2 = Person.class;
System.out.println("Demo2:(写法2) 包名: " + class2.getPackage().getName() + ","
+ "完整类名: " + class2.getName());
}

/**
* Demo3: 通过Java反射机制,用Class 创建类对象[这也就是反射存在的意义所在]
* @throws ClassNotFoundException
* @throws IllegalAccessException
* @throws InstantiationException
*/
public static void Demo3() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException
{
Class<?> class1 = null;
class1 = Class.forName("cn.lee.demo.Person");
//由于这里不能带参数,所以你要实例化的这个类Person,一定要有无参构造函数哈~
Person person = (Person) class1.newInstance();
person.setAge(20);
person.setName("LeeFeng");
System.out.println("Demo3: " + person.getName() + " : " + person.getAge());
}

/**
* Demo4: 通过Java反射机制得到一个类的构造函数,并实现创建带参实例对象
* @throws ClassNotFoundException
* @throws InvocationTargetException
* @throws IllegalAccessException
* @throws InstantiationException
* @throws IllegalArgumentException
*/
public static void Demo4() throws ClassNotFoundException, IllegalArgumentException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException
{
Class<?> class1 = null;
Person person1 = null;
Person person2 = null;

class1 = Class.forName("cn.lee.demo.Person");
//得到一系列构造函数集合
Constructor<?>[] constructors = class1.getConstructors();

person1 = (Person) constructors[0].newInstance();
person1.setAge(30);
person1.setName("leeFeng");

person2 = (Person) constructors[1].newInstance(20,"leeFeng");

System.out.println("Demo4: " + person1.getName() + " : " + person1.getAge()
+ " , " + person2.getName() + " : " + person2.getAge()
);

}

/**
* Demo5: 通过Java反射机制操作成员变量, set 和 get
*
* @throws IllegalAccessException
* @throws IllegalArgumentException
* @throws NoSuchFieldException
* @throws SecurityException
* @throws InstantiationException
* @throws ClassNotFoundException
*/
public static void Demo5() throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException, SecurityException, NoSuchFieldException, InstantiationException, ClassNotFoundException
{
Class<?> class1 = null;
class1 = Class.forName("cn.lee.demo.Person");
Object obj = class1.newInstance();

Field personNameField = class1.getDeclaredField("name");
personNameField.setAccessible(true);
personNameField.set(obj, "胖虎先森");


System.out.println("Demo5: 修改属性之后得到属性变量的值:" + personNameField.get(obj));

}


/**
* Demo6: 通过Java反射机制得到类的一些属性: 继承的接口,父类,函数信息,成员信息,类型等
* @throws ClassNotFoundException
*/
public static void Demo6() throws ClassNotFoundException
{
Class<?> class1 = null;
class1 = Class.forName("cn.lee.demo.SuperMan");

//取得父类名称
Class<?> superClass = class1.getSuperclass();
System.out.println("Demo6: SuperMan类的父类名: " + superClass.getName());

System.out.println("===============================================");


Field[] fields = class1.getDeclaredFields();
for (int i = 0; i < fields.length; i++) {
System.out.println("类中的成员: " + fields[i]);
}
System.out.println("===============================================");


//取得类方法
Method[] methods = class1.getDeclaredMethods();
for (int i = 0; i < methods.length; i++) {
System.out.println("Demo6,取得SuperMan类的方法:");
System.out.println("函数名:" + methods[i].getName());
System.out.println("函数返回类型:" + methods[i].getReturnType());
System.out.println("函数访问修饰符:" + Modifier.toString(methods[i].getModifiers()));
System.out.println("函数代码写法: " + methods[i]);
}

System.out.println("===============================================");

//取得类实现的接口,因为接口类也属于Class,所以得到接口中的方法也是一样的方法得到哈
Class<?> interfaces[] = class1.getInterfaces();
for (int i = 0; i < interfaces.length; i++) {
System.out.println("实现的接口类名: " + interfaces[i].getName() );
}

}

/**
* Demo7: 通过Java反射机制调用类方法
* @throws ClassNotFoundException
* @throws NoSuchMethodException
* @throws SecurityException
* @throws InvocationTargetException
* @throws IllegalAccessException
* @throws IllegalArgumentException
* @throws InstantiationException
*/
public static void Demo7() throws ClassNotFoundException, SecurityException, NoSuchMethodException, IllegalArgumentException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException
{
Class<?> class1 = null;
class1 = Class.forName("cn.lee.demo.SuperMan");

System.out.println("Demo7: \n调用无参方法fly():");
Method method = class1.getMethod("fly");
method.invoke(class1.newInstance());

System.out.println("调用有参方法walk(int m):");
method = class1.getMethod("walk",int.class);
method.invoke(class1.newInstance(),100);
}

/**
* Demo8: 通过Java反射机制得到类加载器信息
*
* 在java中有三种类类加载器。[这段资料网上截取]
1)Bootstrap ClassLoader 此加载器采用c++编写,一般开发中很少见。
2)Extension ClassLoader 用来进行扩展类的加载,一般对应的是jre\lib\ext目录中的类
3)AppClassLoader 加载classpath指定的类,是最常用的加载器。同时也是java中默认的加载器。
*
* @throws ClassNotFoundException
*/
public static void Demo8() throws ClassNotFoundException
{
Class<?> class1 = null;
class1 = Class.forName("cn.lee.demo.SuperMan");
String nameString = class1.getClassLoader().getClass().getName();

System.out.println("Demo8: 类加载器类名: " + nameString);
}



}
/**
*
* @author xiaoyaomeng
*
*/
class Person{
private int age;
private String name;
public Person(){

}
public Person(int age, String name){
this.age = age;
this.name = name;
}

public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}

class SuperMan extends Person implements ActionInterface
{
private boolean BlueBriefs;

public void fly()
{
System.out.println("超人会飞耶~~");
}

public boolean isBlueBriefs() {
return BlueBriefs;
}
public void setBlueBriefs(boolean blueBriefs) {
BlueBriefs = blueBriefs;
}

@Override
public void walk(int m) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("超人会走耶~~走了" + m + "米就走不动了!");
}
}
interface ActionInterface{
public void walk(int m);
}