Java基础学习笔记之反射

什么是反射？

反射（Reflection）是Java被赋予的一种能力，它允许程序在运行时动态地获取某个类的成员变量、方法、构造方法等信息，并且可以调用对应的成员方法，这样可以大大提高代码的可扩展性和灵活度。

反射的三个重要类

Java反射是借助Java类库中的三个类来实现的：

1. java.lang.Class：用于描述类的类，包含了类的成员变量、方法、构造方法等信息。
2. java.lang.reflect.Method：用于描述类中的某个方法，包含了方法的参数类型、返回类型等信息。
3. java.lang.reflect.Field：用于描述类中的某个成员变量，包含了变量的类型、值等信息。

反射的使用方法

获取Class对象

获取某个类的Class对象，主要有以下三种方法：

1. 调用某个类的class属性：Class clazz = SomeClass.class;
2. 调用某个类的静态方法forName()：Class clazz = Class.forName("com.example.SomeClass");
3. 调用某个实例对象的getClass()方法：Class clazz = someObject.getClass();

其中第三种方法只能用在已经有实例对象的情况下。

获取类的实例对象

获取某个类的实例对象，主要有以下两种方法：

1. 调用Class对象的newInstance()方法：SomeClass obj = (SomeClass)clazz.newInstance();
2. 调用Constructor对象的newInstance()方法：Constructor constructor = clazz.getConstructor(); SomeClass obj = (SomeClass)constructor.newInstance();

其中第二种方法可以在构造函数需要传递参数的情况下使用。

获取类的成员变量

获取类的成员变量，主要使用java.lang.reflect.Field类，可以通过Class对象的getField()或getDeclaredField()方法获取对应的Field对象。

public class SomeClass{
    public String name = "Jack";
    private int age = 20;
    protected boolean isMale = true;
    //...
}

Class clazz = SomeClass.class;
Field publicField = clazz.getField("name");
Field privateField = clazz.getDeclaredField("age");
Field protectedField = clazz.getDeclaredField("isMale");

获取类的方法

获取类的方法，主要使用java.lang.reflect.Method类，可以通过Class对象的getMethod()或getDeclaredMethod()方法获取对应的Method对象。

public class SomeClass{
    public void sayHello(String name){
        System.out.println("Hello, " + name);
    }
    private void sayGoodbye(){
        System.out.println("Goodbye！");
    }
    //...
}

Class clazz = SomeClass.class;
Method publicMethod = clazz.getMethod("sayHello", String.class);
Method privateMethod = clazz.getDeclaredMethod("sayGoodbye");

调用类的方法（共有方法和私有方法）

调用某个类的方法，可以使用Method对象的invoke()方法。

public class SomeClass{
    public void sayHello(String name){
        System.out.println("Hello, " + name);
    }
    private void sayGoodbye(){
        System.out.println("Goodbye！");
    }
    //...
}

Class clazz = SomeClass.class;
SomeClass obj = (SomeClass)clazz.newInstance();

//调用公有方法
Method publicMethod = clazz.getMethod("sayHello", String.class);
publicMethod.invoke(obj, "Jack");

//调用私有方法
Method privateMethod = clazz.getDeclaredMethod("sayGoodbye");
privateMethod.setAccessible(true); //设置私有方法可访问
privateMethod.invoke(obj);

示例1：使用反射生成并调用一个类的实例对象

public class SomeClass{
    public SomeClass(){
        System.out.println("SomeClass构造函数被调用");
    }
    //...
}

Class clazz = SomeClass.class;
SomeClass obj = (SomeClass)clazz.newInstance();
//输出：SomeClass构造函数被调用

示例2：使用反射调用StringBuilder类中的append方法

Class clazz = StringBuilder.class;
StringBuilder sb = new StringBuilder();

Method appendMethod = clazz.getMethod("append", String.class);
appendMethod.invoke(sb, "Hello, ");
appendMethod.invoke(sb, "world!");

System.out.println(sb.toString());
//输出：Hello, world!

总结

以上就是关于Java反射的介绍和使用方法，反射虽然灵活，在某些情况下确实可以解决类之间耦合问题，但同时会影响程序运行的性能。因此，在使用反射时要注意不要滥用，慎重思考。