JavaSE初学——简单介绍什么是反射，以及反射中最常见的基本用法

本文主要是介绍JavaSE初学——简单介绍什么是反射，以及反射中最常见的基本用法，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

一、简单说明 Java 中反射的基本概念

Java 的反射机制是指，在运行状态中：
对于任何一个 类 都能知道这个类中的所有属性和方法。
对于任意一个对象，都能 调用 其中的任意一个属性和方法。
这种 动态的获取信息 和 动态的调用对象方法 的功能被称之为 Java 的反射。

简而言之，通过反射，可以在运行时获取类的信息，创建类的实例，调用类的方法，访问和修改类的字段等。

二、简单介绍反射中常用的几个类

• java.lang.Class： 代表类的元数据。每一个类都有与之对应的 Class 对象，可以通过 .class 语法、Class.forName() 方法或对象的 getClass() 方法来获取。

• java.lang.reflect.Method： 代表类的获取方法。

• java.lang.reflect.Field： 代表类的字段。

• java.lang.reflect.Constructor： 代表类的构造函数。

三、通过代码实现常见的反射

这里需要做一些前置的准备工作：
创建出一个被反射的类，这里创建了一个 Student 类：

public class Student {//    ------在这里定义出一些字段------public String name;public String name02;protected int age;char sex;private String phoneNUM;// 这里重写一下 toString 方法@Overridepublic String toString() {return "Student [name=" + name + ", age=" + age + ", sex=" + sex+ ", phoneNum=" + phoneNUM + "]";}//    ------这里创建出一个 Student 类来便于反射获取并使用------// 没有属性的带有一个 String 参数的构造方法Student (String str) {System.out.println("没有属性的带有 String 参数的构造方法 str = " + str);}// 公共类型的构造方法public Student() {System.out.println("没有参数的构造方法（public 类型）");}// 包含一个参数的构造方法public Student(char name) {System.out.println("（包含参数的 public 类型方法）姓名：" + name);}// 有多个参数的构造方法public Student(String name, int age) {System.out.println("（公有的包含多个参数的构造方法）姓名：" + name + "年龄：" + age);}// 收到保护的构造方法protected Student(boolean n) {System.out.println("这是收到保护的构造方法 n = " + n);}// 私有的构造方法private Student(int age) {System.out.println("这是私有的构造方法 年龄：" + age);}//      创建 Student 类中的成员方法public void show1(String s) {System.out.println("调用了：共有的，包含 String 类型的 show1() 方法 s: " + s);}protected void show2() {System.out.println("调用了：受保护的，无参数的 show2() 方法");}void show3() {System.out.println("调用了：默认的，没有参数的 show3()");}private String show4(int age) {System.out.println("调用了：私有的，带返回值的，int 参数的 show4()： age = " + age);return "return show04()";}//    ------通过反射运行配置文件内容------public void show() {System.out.println("this is show()");}//     ------设置一个 main 方法------public static void main(String[] args) {System.out.println("Student 中的 main 方法执行了！！");}
}

这个类中的所有方法都是用来辅助后续所有的代码解释的！！！

1、代码解释如何获取 Class 类对象

首先先来解释一下如何获取 Class 类对象。

这里用不到这个 Student 类中的任何方法，在这里 Student 类的主要作用就是被 Class 类反射调用，获得到当前的类对象。

在这里，有三种方式可以获取到 Student 类对象，下面通过代码分别进行简单的解释：

• 第一种，通过 Object 中的 getClass() 进行获取：
  在这种获取方式中，需要先通过 new 来生产出一个 Class 对象，才能被获取。
  代码如下：

   // 第一种：通过 Object ——> getClass()Student stu1 = new Student();   // 通过 new 来产生一个 Student 对象，一个 Class 对象Class stuClass = stu1.getClass();   // 这里则是通过这个对象中的 get 操作来获取到 Class 对象 (当然也要被 Class 类型进行接受)System.out.println(stuClass.getName());     // 打印当前 Class(类) 的类名称

运行结果如下：

这里的 getClass() 方法获取到的元素对应的返回类型是 Class 类型。
需要注意的是，没有参数的构造方法，在该类被创建的同时也会被创建出来。

• 第二种，通过 类 的“静态” Class 属性获取
  这里直接通过 类名.class 的形式即可获取。
  代码如下：

        // 第二种：通过 类 的 “静态” class 属性来获取Class ints = Integer.class;     // Integer 类型的 “静态” class 属性也是可以被获取的Class stuClass2 = Student.class;System.out.println("这里是 Integer ： " + ints);System.out.println("这里是 stuClass2： " + stuClass2);  // 可以看到这里获取到的是 包名 + 类名

运行结果如下：

观察结果，不只是自己创建的类，jar 包中自带的类属性同样可以被获取到。

• 第三种，通过 Class 类中的静态方法 forName() 获取
  这种获取方式是最常用也是相对最容易理解的一种方式，(在之后的代码中如果需要获取某个类，本人都会使用这种方式获取！！）

        try {Class stuClass3 = Class.forName("Student");Class Int = Class.forName("java.lang.Integer");     // 这里的 String 类型字符串是要通过包名开始写到详细的类名System.out.println("这是 Student 类： " + stuClass3);System.out.println("这是 Integer 类： " + Int);} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}

运行结果如下：

2、获取 Class 中的构造方法

这里的构造方法，在前面的前置代码中已经实现，如图：

所谓构造方法就是面相对象编程中的一个特殊方法，在 类实例化 时会被自动调用 构造方法不能像其他方法那样被直接调用。它们只能在新对象创建时由Java虚拟机（JVM）自动调用。
还需要注意的一点是，每一个属性的构造方法都只能创建一次。

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对于构造方法获取构造方法，这里要知道一个关键字：
Constructor

（1）获取所有的 public 类型的构造方法

        // 1.首先需要加载 Class 类对象// 这里通过最常用的 forName 方法来获取到类对象Class stu = Class.forName("Student");// 创建 Construct 类型的数组，用于接受后续获取到的实例化对象Constructor[] conArray = null;// 获取所有的 public 类型的构造方法System.out.println("********所有的公有的构造方法********");conArray = stu.getConstructors();for (Constructor c: conArray) {System.out.println(c);}

观察运行结果：

（2）获取所有属性的构造方法

        System.out.println("********获取多有的构造方法(包括：私有、受保护、默认、公有)********");conArray = stu.getDeclaredConstructors();for (Constructor c: conArray) {System.out.println(c);}

观察运行结果：

（3）获取单个的没有参数的 public 属性构造方法

        // 获取公有的，没有参数的构造方法System.out.println("********获取公有的，没有参数的构造方法********");Constructor con = stu.getConstructor(null);System.out.println(con);

观察运行结果：

（4）尝试获取单个的包含参数的 private 属性构造方法

        // 尝试获取私有的包含参数的构造方法System.out.println("********获取私有的构造方法，并调用********");Constructor con2 = stu.getDeclaredConstructor(int.class);System.out.println("私有的构造方法" + con2);con2.setAccessible(true);   // 暴力访问，直接忽略访问修饰符// 这就相当于单独的 创建并且调用了通过getDeclaredConstructor获取的构造方法con2.newInstance(100);

观察运行结果：

总的来讲，可以将这里获取构造方法的形式总结为下面的几点：

• 要获取 多个 public 属性的构造方法使用 —— getConstructors()
• 要获取 多个 “各种” 属性的构造方法使用 —— getDeclaredConstructors()

（这两点需要注意的是要使用 Construct 类型的数组来接受）

• 要获取 单个 public 属性的构造方法使用 —— getConstructor(类型.class)
• 要获取 单个 “其他” 属性的构造方法使用 —— getDeclaredConstructor(类型.class)
  （这两点获取 单个 构造方法的情况，需要注意的是方法与多个之间的一个细小差别 “s”）

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3、获取 Class 中的单个字段

同样的，这些字段也在之前的前置代码中进行了实现，如图：

为了方便后续代码观察结果，这里重写了一下 toString 方法。

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对于 获取字段 这里需要知道一个关键字：
Field

（1）获取所有公共类型的字段

        // 首先获取 class 对象Class stuClass = Class.forName("Student");// 定义出一个 Field 类型的数组，在这里接受从 student 中返回的值Field[] fieldArray = null;// 获取所有的公共类型字段System.out.println("********获取所有的公共字段********");fieldArray = stuClass.getFields();for (Field f : fieldArray) {System.out.println(f);}

观察运行结果：

（2）获取 “所有” 类型的字段

        System.out.println("********获取所有的字段(包括私有、受保护、默认)********");fieldArray = stuClass.getDeclaredFields();for (Field f : fieldArray) {System.out.println(f);}

观察运行结果：

（3）尝试获取 “公共” 字段并 调用

        // 获取公共字段并且尝试进行调用System.out.println("********获取公共字段并且调用********");Field f1 = stuClass.getField("name");Field f2 = stuClass.getField("name02");// 这里展现已经获取到了两个 public 类型的 参数System.out.println("这是 name ：" + f1);System.out.println("这是 name02：" + f2);// 创建出一个 Student 对象 ==> new Student();Object obj1 = stuClass.getConstructor().newInstance();// 这里的 set 就是赋值操作即 ==> stu.name = "名称1"f1.set(obj1, "名称1");f2.set(obj1, "名称2");// 进行验证，这里的操作是将 obj 进行强制类型转换，转换为 Student 之后进行验证Student stu = (Student) obj1;System.out.println("验证姓名：" + stu.name);System.out.println("验证姓名：" + stu.name02);

观察运行结果：

在这里简单解释一下上面的代码：
第一部分：通过 getField 获取到公共类型的字段，并且通过 “打印” 出来演示
第二部分：通过 反射 new 出来一个 Student 对象。之后通过 set 进行赋值操作。

（4）尝试获取 “私有” 字段并 调用

        // 尝试获取私有字段并且调用System.out.println("********获取所有的字段(包括私有、受保护、默认)并且调用********");Field pf1 = stuClass.getDeclaredField("phoneNUM");Field pf2 = stuClass.getDeclaredField("age");System.out.println(pf1);System.out.println(pf2);// 暴力反射，解除私有设定pf1.setAccessible(true);pf2.setAccessible(true);// 这里的操作类似于 Student stu = new Student()Object obj2 = stuClass.getConstructor().newInstance();pf1.set(obj2, "1539999999999");pf2.set(obj2, 11);Student stu2 = (Student) obj2;System.out.println("获取到所有类型字段后的 toString 方法" + stu2.toString());

观察运行结果：

总的来讲，字段的获取和上面解释过的构造方法获取有着异曲同工之意：
同样可以总结为下面几点：

• 要获取 多个 public 属性的参数需要 —— getFields()
• 要获取 多个 “各种” 属性的参数需要 —— getDeclaredFields()

（这两种获取需要注意的是，得到的元素需要通过 Field 类型的数组来进行接受）

• 要获取 单个 public 属性的参数需要 —— getField(“参数名称”)
• 要获取 单个 “其他” 属性的参数需要 —— getDeclaredField(“参数名称”)

（这两种获取需要注意的是，与 “多个” 获取相比方法缺少了 “s”）

至于在这之中对于 参数值 的设置则在 newInstance() 之后，通过 set() 直接插入即可。

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4、针对 Class 中的 main 方法通过反射获取调用

这是在 Student 类中的 main 方法

在这里，对于不是构造方法的调用，这里需要认识到一个关键字：Method

        // 首先获取到 Student 类Class stu = Class.forName("Student");// 获取 main 方法Method getMain = stu.getMethod("main", String[].class);System.out.println(getMain);// 调用 main 方法getMain.invoke(null, (Object) new String[]{});

观察运行结果：

可以看到，通过 getMethod() 获取到的 main 方法。

虽然 main 方法比较特殊，但是获取方式仍然根据 参数对应的形式进行获取

最后通过 invoke() 方法调用 main 方法，在这里调用的形式就比较特殊了，因为参数类型是一个数组，这里要触发调用，就需要传递进去一个数组参数。
(实际上这里不管数组中有没有参数都 OK ，哪怕只是一个 {} 都行！)

5、针对 Class 类中的成员方法的获取调用

同样，这里的方法也是在前置操作中实现过的，如图：

在这里，各种情况的方法都进行了创建。

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这里获取成员方法需要用到的关键字和 main 方法使用的相同：Method

（1）获取所有 公有 的成员方法

        // 首先，通过反射获取到 student 类Class stuClass = Class.forName("Student");// 创建出一个数组Method[] methodArray = null;// 首先获取所有的公有的成员方法System.out.println("********获取所有的“公有”方法********");methodArray = stuClass.getMethods();for (Method m : methodArray) {System.out.println(m);}

观察运行结果：

在这里，很多隐式的方法都会被获取到后罗列出来，
红色范围 是我们自己所创建出的方法。(其中包含了 main 和 toString)
黄色范围 才是我们创建的成员方法。(是我们在这里需要的答案)。

（2）获取 “所有属性” 的成员方法

        // 获取所有的方法，包括 私有方法 在内System.out.println("********获取所有类型的 成员方法，包括私有类型********");methodArray = stuClass.getDeclaredMethods();for (Method m : methodArray) {System.out.println(m);}

观察运行结果：

在这里，红色区域 是我们创建出的成员方法。(是这里我们想要的结果)

（3）获取 “公有” 的成员方法并尝试调用

        // 获取公有的 show1 方法System.out.println("********获取所有的“公有”的 show1 方法********");Method m = stuClass.getMethod("show1", String.class);System.out.println("这是 show1 方法: " + m);// 实例化 student 类Object obj1 = stuClass.getConstructor().newInstance();// 为 show1 方法添加上参数m.invoke(obj1,"这是成员方法 String 参数的测试");

观察运行结果：

这里的获取、调用的方式和之前的 main 方法的调用和获取是相同的，这里就不过多赘述了。

（4）获取 私有 的成员方法并尝试调用

        // 获取私有的 show2 方法System.out.println("********获取所有的“私有”方法 show4 ********");Method pm = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);System.out.println(pm);// 要调用这个方法就需要解除私有限定pm.setAccessible(true);Object obj2 = stuClass.getConstructor().newInstance();Object re = pm.invoke(obj2, 100);System.out.println("私有方法 String 的返回值： " + re);

观察运行结果：

总的来讲，这里同样的可以分为四点：

• 要获取 所有 的 “公有” 的成员方法 —— getMethods()
• 要获取 所有 的 “各种属性” 的成员方法 —— getDeclaredMethods()

这两种获取需要注意的是，得到的元素需要通过 Field 类型的数组来进行接受）

• 要获取 一个 “公有” 的成员方法 —— getMethod(“方法名称”, 参数类型.class)
  要获取 一个 “私有” 的成员方法 —— getDeclaredMethod(“方法名称”, 参数类型.class)

这里针对成员方法的调用流程在进行一下简单的描述：
首先通过 getConstructor().newInstance() 实例化一个对象。
之后通过 invoke(obj2, 100) 添加参数来调用方法。

6、实现通过反射运行 txt 配置文件的内容

要实现这个操作，首先需要做前置工作。也就是创建相应的软件包以及相应的 txt 文件，如图：

在这里的 txt 文件中，我们存放的是键值对类型的信息，如图：

前面的 key 名字可以随便起，但是后面的 value 必须是 方法名。

//    ------通过反射运行配置文件内容------public void show(int a) {System.out.println("this is show()" + a);}

实现核心的反射代码如下：

    // 首先实现一个获取 test.txt 文件的方法public static String getValue(String key) throws Exception{Properties pro = new Properties();      // 获取配置文件的对象FileReader in = new FileReader("src/txtpackage/test.txt");     // 获取输入流pro.load(in);   // 将流加载到配置文件对象中in.close();return pro.getProperty(key);    // 根据 key 返回 value 的值}//    通过反射运行配置文件内容public static void main(String[] args) throws Exception{// 首先通过反射获取 Class 对象Class stu = Class.forName("Student");// 获取到  stu 中的 show 方法Method m = stu.getMethod(getValue("methodName"), int.class);   // 这里的 value 值对应的就是 show// 调用 show 方法m.invoke(stu.getConstructor().newInstance(), 1);}

这里的 getValue() 方法主要是实现对于 txt 文件中的数据流进行获取，通过 main 方法中传递过来的 key 找到对应的 value 进行返回。
这里 main 方法中的实现就很好解释：
就是获取 成员方法 的基本操作
（没有参数的方法更好获取，只需要不填写后面的 int.class 以及 对应的 参数 1 值 即可）

运行结果如下：

7、实现通过 反射 越过泛型检查

直接代码如下：

//    这个类实现的是通过反射翻越泛型检查public static void main(String[] args) throws Exception{ArrayList<String> str = new ArrayList<>();str.add("aaa");str.add("bbb");//str.add(100);// 在这里的 str 中只能插入 String 类型的数据，但是通过反射，就可以将 100 这个 int 类型的元素添加进去// 这样就做到了跳过 泛型检查Class strClass = str.getClass();    // 这里是要找到 str 的字节码Method m = strClass.getMethod("add", Object.class);// 调用其中的 add 方法，并且向其中添加整形类型的数据m.invoke(str, 100);// 遍历参数for (Object o : str) {System.out.println(o);}}

可以看到，这里我们创建的是一个 String 类型的顺序表。要添加元素使用 .add() 方法进行添加即可。

如图我们要添加 整形 元素，是不能直接添加的。

先来观察运行结果：

可以看到，这里尽然将 100 这个整形元素添加了进去！！！

重点就是在这里，通过反射的形式调用其 add 方法。直接就越过了泛型的类型检查操作！

三、总结

反射的实际运用对于初学者可能并不多，但是也是必须要有简单的了解的。

本篇文章主要解释了反射中对于类中的 (构造方法、成员方法、单个字段) 的 获取、调用 操作。总的来说，也就是三个最核心的关键字 Constructor、Method、Field

最后还需要注意一点，获取 单个 和 多个方法的关键 API 非常相似，但是也并不容易搞错就是一个 “s” 之差！！

码子不易，您小小的点赞是对我最大的鼓励！！！

这篇关于JavaSE初学——简单介绍什么是反射，以及反射中最常见的基本用法的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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