Java类的反射

一、类对象与反射

先来简单介绍一下反射，反射使得程序员能够更加的了解一个类，包括获得构造方法、成员方法、成员域包括注解等。

1.访问构造方法

 访问构造方法有四种方式，

getDeclaredConstructors(); 获取所有构造函数，包括public、private等等

getDeclaredConstructor( Class parameterTypes); 获取相应参数类型的构造方法

getConstructors(); 获取所有公有public修饰的构造方法

getConstructor(Class parameterTypes);  获取相应参数类型的公有构造方法

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

public class Ref {
    private int i;
    private String s;
    public Ref(String s1)
    {
        s=s1;
    }
    public Ref(int i)
    {
        this.i=i;
    }
    Ref()
    {
        i=0;
        s="null";
    }
    private Ref(int i1,String s2)
    {
        i=i1;
        s=s2;
    }

    public void getString()
    {
        System.out.println(s);
    }

    public static void main(String []args)
    {
            Class re=Ref.class;
        try {


            //Constructors
              Constructor [] c= re.getDeclaredConstructors();// 所有构造方法
              for(Constructor con:c)
            System.out.println(con);
            System.out.println("-----------------------------------------");
            Constructor [] c0= re.getConstructors();// 所有公有构造方法
            for(Constructor con:c0)
                System.out.println(con);
            System.out.println("-----------------------------------------");
            System.out.println(re.getConstructor(int.class));// 所有公有参数为int的构造方法
            System.out.println("-----------------------------------------");
            System.out.println(re.getDeclaredConstructor(int.class));// 参数为int的构造方法
            Constructor X=re.getDeclaredConstructor(int.class,String.class);// 参数为int和String的构造方法


            System.out.println(X.getName());
            System.out.println(X.isAccessible());
            System.out.println(X.isVarArgs());
            int mo= X.getModifiers();
            System.out.println(Modifier.isStatic(mo));

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

注意参数parameter的形式，应写为int.class或者String.class等。上述方法返回的类型均为Constructor对象，当然它可以直接打印，但是它还有一些其他有趣的方法，getName()直接返回构造函数的名称，而getModifiers()方法返回一个int类型的值，可以用来判断是否含有某个关键字，主要方法如下：

此外，除了getModifiers()和getName()之外，还有几个不是很重要的Constructor类的方法想在这里展示一下，首先是newInstance()和isAccessible()和setAccessible()：

            Constructor N=re.getDeclaredConstructor(int.class);// 参数为int的构造方法
            Constructor X=re.getDeclaredConstructor(int.class,String.class);// 参数为int和String的构造方法
            System.out.println(N.isAccessible());
            System.out.println(X.isAccessible());
            Ref r1= (Ref)N.newInstance(5);
            Ref r2= (Ref)X.newInstance(5,"XX");
            r1.getString();
            r2.getString();

这地方很诡异，一般的逻辑是通过isAccessible()判断是否能够通过newInstance()申请新的实例对象，如果是true的话可以，false应该是不可以，然后通过setAccessible(true)设置完后就可以了，但是上面的例子不管是public还是private都是false，然后竟然还可以使用newInstance()，惊了。其实newInstance()和new一个对象应该是差不多的，参数类型和个数一定要对上，否则抛异常。所以这里是有一点叉子的，不知道哪里出了问题。

接下来是getParameterTypes()和getExceptionTypes()。

    private Ref(int o,String ss) throws IOException,NoSuchMethodException  //增加异常
    {
        i=o;
        s=ss;
    }


            /*Constructor - isVarArgs() getParameterTypes() and getExceptionTypes()*/

//            System.out.println(X.isVarArgs());

            Class [] p = X.getParameterTypes();
            Class [] e = X.getExceptionTypes();
            for (Class x:p)
                System.out.println(x);
            for (Class x:e)
                System.out.println(x);

结果一目了然可以看出这两个方法是做什么的，不再多说了。

2.访问普通方法和域

实际上，访问方法和域与构造方法十分类似，均是有四种方法，名称也是相似，只不过有getConstructors()等改为getFileds()等和getMethods()等，只不过获取特定对象的参数不同，例如构造函数是要指定参数类型和个数如int.class，但是域是指定名称，方法是指定名称+参数：

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

public class Ref {
    private int i;
    private String s;
    public static double d;

    public void getString()
    {
        System.out.println(i+" "+s);
    }
    public void getString(int j){System.out.println(i+" "+j+" "+s);}

    public static void main(String []args)
    {
            Class re=Ref.class;
        try {

            //methods or fields
            System.out.println("-----------------------------------------");
            Field [] f= re.getDeclaredFields();
            for(Field fi:f)
                System.out.println(fi);
            Field f1 = re.getDeclaredField("d");
            System.out.println(f1);
            System.out.println("-----------------------------------------");
            Method[] m= re.getDeclaredMethods();
            for(Method me:m)
            {
                int mom= me.getModifiers();
                System.out.println(Modifier.toString(mom));

            }
            Method m1 = re.getMethod("getString",int.class);
            System.out.println(m1);
            Method m2 = re.getMethod("getString");
            System.out.println(m2);

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

结果与预期一致。

对于方法来说，除了getName()、getParameterTypes()和getExceptionTypes()以及getModifiiers()与构造方法使用方法完全一致，还有getReturnType()和invoke()函数值得一看，其实只看名字就知道是干嘛的了，没错就获得返回值类型和直接调用该方法：

            /*Method - invoke() and getReturnType*/
            
            Ref rm = new Ref();
            m1.invoke(rm,15);
            Class r = m2.getReturnType();
            System.out.println(r);

需要新实例化一个对象，然后成为invoke的方法的参数(即rm)才能调用......

对于域来说，除了getName()、getModifiers()，还有set()和get()

            Ref rm = new Ref();
            Field f1 = re.getDeclaredField("d");
            System.out.println(f1);

            Field f2 = re.getDeclaredField("s");
            System.out.println(f2);

            System.out.println("the former value of d is "+f1.get(rm));
            System.out.println("the former value of s is "+f2.get(rm));

            f1.set(rm,5.5);
            f2.set(rm,"newer");

            System.out.println("the latter value of d is "+f1.get(rm));
            System.out.println("the latter value of s is "+f2.get(rm));

其实除此之外还是有setInt()、getInt()、setFloat()、setBoolean()、getFloat()、getBoolean()方法，但是使用起来并不像set()和get()方法简便，只需要注意类型的转换即可，例如上述代码中f1.set(rm,5.5)可以改成set(rm,5)也是可以的，因为int类型转化为double型没问题。然而使用setInt()时，后面的值类型必须为整型，同样的getInt()也要求该域的类型为整型或者能直接转化为整型的，例如

            Field f3 = re.getDeclaredField("i");
            System.out.println(f3);
            System.out.println("the latter value of d is "+f3.getDouble(rm));

运行没有问题，即使i是整型，也能获得其double型，因为整型可以直接转化为双浮点型。

但是：

            f3.setFloat(rm,5.5f);
            System.out.println("the latter value of d is "+f3.get(rm));

将整型成员域设置为float那是不行的，因为float不能直接转化为整型，会有信息损失。结果就是抛出IlleagalArgumentException:

3.获得该类其他信息

 比如获得类的包getPackage()，类的名称getName()，继承的类getSuperclass()和实现的所有接口getInterfaces()，除了因为类可以实现多个接口，因此返回的是Class数组，其他都是返回的一个对象，可以直接打印。

            System.out.println(re.getPackage());
            System.out.println(re.getName());
            System.out.println(re.getSuperclass());

结果：

null
Ref
class java.lang.Object

除了包名的结果有些意外，竟然是null，不过确实使用IDEA的过程中没有建包的过程，第一句也不是package XX，我以为是简化了，没想到是真没有，估计用Eclipse肯定是有的。再来因为本实例中的类没有继承任何类，所以获得超类直接返回Object类。至于获得接口数组可以参考之前遍历所有方法（或域）的步骤，一个foreach就可以了。

好了，反射就到此为止，希望这周能把注解搞完！下期注解。