Java反射机制基础详解

Java反射机制是指在运行状态中，对于任意一个类都能够知道这个类的所有属性和方法，在运行时刻可以调用任意一个方法或者访问任意一个属性，这种方法称之为反射机制。

反射机制主要涉及三个类：Class，Constructor和Method。

Class类

在Java反射机制中，Class是反射机制的根源，它代表了被加载进内存中的类。Class中提供了获取类属性、方法、构造方法等的一系列方法。

获取Class对象的方式

1.通过对象获取

例如，使用以下代码获取String类的Class对象：

String str = "hello world";
Class<? extends String> clazz = str.getClass();

2.通过类获取

例如，使用以下代码获取String类的Class对象：

Class<String> clazz = String.class;

3.通过Class.forName()方法获取

例如，使用以下代码获取String类的Class对象：

Class<?> clazz = Class.forName("java.lang.String");

获取类的属性

以下代码可以获取指定类的所有属性：

Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();

获取类的方法

以下代码可以获取指定类的所有方法：

Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();

获取类的构造方法

以下代码可以获取指定类的所有构造方法：

Constructor<?>[] constructors = clazz.getDeclaredConstructors();

Constructor类

Constructor是反射机制中的一个类，它用于描述类的构造方法，Constructor对象用于创建新的类实例。

创建新的类实例

以下代码可以使用Constructor类的newInstance()方法创建一个新的类实例：

Constructor<?> constructor = clazz.getDeclaredConstructor();
Object instance = constructor.newInstance();

Method类

Method是反射机制中的一个类，它用于描述类的方法。

调用指定的方法

以下代码可以使用Method类的invoke()方法调用指定的方法：

Method method = clazz.getDeclaredMethod("methodName", paramTypes);
Object result = method.invoke(instance, args);

其中，methodName是方法名，paramTypes是方法参数类型数组，instance是该方法所在类的实例，args是参数数组。如果该方法是静态方法，则instance可以设为null。

示例

示例一

public class Person {
    private String name;
    private Integer age;
    public Person(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public Integer getAge() {
        return age;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class<?> clazz = Person.class;
        Constructor<?> constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class, Integer.class);
        Object person = constructor.newInstance("张三", 20);
        Method getName = clazz.getDeclaredMethod("getName");
        String name = (String)getName.invoke(person);
        System.out.println("姓名：" + name);
        Method getAge = clazz.getDeclaredMethod("getAge");
        Integer age = (Integer)getAge.invoke(person);
        System.out.println("年龄：" + age);
    }
}

运行结果：

姓名：张三
年龄：20

示例二

public class Math {
    public static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
    public static int sub(int a, int b) {
        return a - b;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class<?> clazz = Math.class;
        Method add = clazz.getDeclaredMethod("add", int.class, int.class);
        int result1 = (int)add.invoke(null, 1, 2);
        System.out.println("1 + 2 = " + result1);
        Method sub = clazz.getDeclaredMethod("sub", int.class, int.class);
        int result2 = (int)sub.invoke(null, 5, 3);
        System.out.println("5 - 3 = " + result2);
    }
}

运行结果：

1 + 2 = 3
5 - 3 = 2