Java 反射技术初探

Java反射概述

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属性和方法；对于任意一个类，都能够调用它的任意一个方法和属性。

Java反射机制主要提供如下的功能：

在运行时判断任意一个对象所属的类；
在运行时构造任意一个类的对象；
在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
在运行时调用任何一个对象的方法；
生成动态代理

Java反射机制使得java语言可以在运行时去认识在编译时并不了解的类/对象信息，并且能够嗲偶偶那个相应的方法并且修改属性值。反射技术在远程调用框架中使用得非常广泛，如果想要深入了解RPC框架的实现原理，反射技术是非常值得深入学习的一个Java基础技术。

常见用法

获取对象属于哪个类

Class clazz = object.getClass();

获取类的信息

String className = clazz.getName();//获取类名称
Method[] methods =  clazz.getDeclaredMethods();//获取类中定义的方法
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();//获取类中定义的成员

构建对象

Class.forName("className").newInstance();

上面的className可以使用一个类的全路径名称的字符串代替，也就是运行时才知道要构建的对象的类是什么，而不是像new XXX()那样硬编码，这也正是反射机制动态性的体现。

初学者跟我一样，根本无法理解会在什么场景下出现需要在运行时加载类的场景，为什么不是所有的类在运行时全部都被JVM加载呢？就举一个例子哈，SPI的场景下，一个接口，多套代码实现，需要在运行时根据配置参数决定加载和运行哪个类。

动态执行方法

// 根据方法的签名（函数名及参数列表）获取Method方法
Method method = clazz.getDecalrdMethod("add",int.class,int.class);
// 调用Methid的invoke方法执行，如果是静态方法，第一个参数填null
method.invoke(this,1,1);

动态操作属性

// 根据属性的签名获取Field对象
Field field = clazz.getDecalredField("name");
//通过set方法设置参数值，通过
filed.set(this,"Test");

单元测试

下面结合上面的基础知识的介绍，给一个相对综合一点的Demo：
先给一个基础的对象User

public class User {
    public String name;

    private Integer age;

    public User() {
    }

    public User(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

反射单测：

@Test
    public void reflectTest() throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        Class<User> clazz = User.class;

        // 获取指定的构造函数来初始化对象
        Constructor<User> constructor = clazz.getConstructor(String.class,Integer.class);
        User user = constructor.newInstance("Jim",10);

//        User user = clazz.newInstance();

        Field nameFiled= clazz.getDeclaredField("name");
        nameFiled.set(user,"gloria");
        System.out.println(user);

        Field ageField = clazz.getDeclaredField("age");
        ageField.setAccessible(true);
        ageField.set(user,18);
        System.out.println(user);
    }

下面提一下可能会出现问题的地方：

set(Object obj, Object value) 时，新value和原value的类型不一致导致，如下：无法转换类型导致 java.lang.IllegalArgumentException（注意：反射获取或者修改一个变量的值时，编译器不会进行自动装/拆箱，所以int 和Integer需手动修改）

set(Object obj, Object value) 时，变量访问检查导致的 IllegalAccessException。由于 Field 继承自 AccessibleObject , 我们可以使用 AccessibleObject.setAccessible() 方法告诉安全机制，这个变量可以访问即可解决，如field.setAccessible(true)。
getField(String name) 或getFields() 获取非 public 的变量，编译器会报 java.lang.NoSuchFieldException 错。

最后编辑于：2020.03.08 21:16:31