这篇文章来谈谈Java基础——反射的内容。主要通过以下几点进行介绍：反射机制、反射的使用及有关反射的API。
一、反射机制
反射机制是Java语言中一个非常重要的特性，它允许程序在运行时进行自我检查，同时也允许对其内部的成员进行操作。反射机制能够实现在运行时对类进行装载，因此能够增加程序的灵活性，但是不恰当地使用反射机制，也会影响系统的性能。
具体来说，就是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和获取其属性。主要是通过反射把类中的各种成分，如成员变量、方法、构造方法等信息，映射成一个个的类对象，如Field、Method、Constructor等。
二、反射的基本使用
- 获取Class类的三种方式：
- 类名.class；
- 对象名.getClass()；
- Class.forName("要加载的类名")。（这里需要完整的类名，及需要把包也写进来）
- 通过上述三种方式获取到特定类的Class类，即该类的字节码后，就可以通过该Class对象获取构造方法对象、方法对象、域对象等。
- 通过
getConstructor(Class<?>... parameterTypes)获取构造方法对象； - 通过
getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)获取方法对象； - 通过
getField(String name)获取域对象。
- Constructor、Method、Field的使用
- 调用
Constructor类的newInstance(Object... initargs)方法可新建对象； - 调用
Method类的invoke(Object obj, Object... args)方法调用对象上相应的方法； - 调用
Field类的get(Object obj)方法获得相应的域值，调用set(Object obj, Object value)修改相应的域值。
三、举个栗子
首先定义类：
package com.zhuanget;
public class Animal {
private int age;
protected String sex;
public String name;
public Animal() {
this.age = 0;
this.sex = "male";
this.name = "animal";
}
public Animal(String name) {
this.age = 0;
this.sex = "male";
this.name = name;
}
public Animal(String name,String sex) {
this.age = 0;
this.sex = sex;
this.name = name;
}
public Animal(String name,String sex,int age) {
this.age = age;
this.sex = sex;
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String getSex() {
return sex;
}
public void setSex(String sex) {
this.sex = sex;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public void eat() {
System.out.println(name+"正在吃吃吃。");
}
public void sleep() {
System.out.println(name+"正在睡觉！！！");
}
@Override
public String toString() {
return "Animal[name:"+name+",age:"+age+",sex:"+sex+"]";
}
private void owner(String name) {
System.out.println("owner: "+name);
}
}
测试类及测试结果：
public class Test {
@SuppressWarnings("unchecked")
public static void main(String[] args){
try {
//通过Class.forName()获取类的Class类
Class animalClass = Class.forName("com.zhuanget.Animal");
//获取该类的构造器方法类数组
Constructor[] animalClassConstructors = animalClass.getConstructors();
System.out.println("============ constructors =============");
for (int i = 0; i < animalClassConstructors.length; i++) {
System.out.println("constructors["+i+"]="+animalClassConstructors[i]);
}
//通过参数类型，这里是String，查找相应的构造方法，即Animal(String name)构造方法
System.out.println("============ constructor ============");
Constructor constructor = animalClass.getConstructor(String.class);
System.out.println("constructor="+constructor);
//获取该类的所有公有的方法，包括从父类中继承来的，如java.lang.Object.equals()
System.out.println("============ methods =============");
Method[] animalClassMethods = animalClass.getMethods();
for (int i = 0; i < animalClassMethods.length; i++) {
System.out.println("methods["+i+"]="+animalClassMethods[i]);
}
/**
* 获取在该类中定义的所有方法，
* 包括private、protected、public，
* 包括重写父类的，但不包括从父类中继承来的
*/
System.out.println("============ declaredMethods =============");
Method[] declaredMethods = animalClass.getDeclaredMethods();
for (int i = 0; i < declaredMethods.length; i++) {
System.out.println("declaredMethods["+i+"]="+declaredMethods[i]);
}
//获取类中与相应的方法名、方法参数相对应的方法
System.out.println("=========== method ============");
Method method = animalClass.getMethod("setAge", int.class);
System.out.println("method="+method);
//获取该类的所有公有的域
System.out.println("============ fields =============");
Field[] fields = animalClass.getFields();
for (int i = 0; i < fields.length; i++) {
System.out.println("fields["+i+"]="+fields[i]);
}
//获取该类中所有的域，包括private、protected、public
System.out.println("============ declaredFields ===========");
Field[] declaredFiels = animalClass.getDeclaredFields();
for (int i = 0; i < declaredFiels.length; i++) {
System.out.println("declaredFields["+i+"]="+declaredFiels[i]);
}
//获取该类中域名为name的域类
System.out.println("========= field =========");
Field field = animalClass.getField("name");
System.out.println("field="+field);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
测试结果：
============ constructors =============
constructors[0]=public com.zhuanget.Animal(java.lang.String,java.lang.String,int)
constructors[1]=public com.zhuanget.Animal(java.lang.String,java.lang.String)
constructors[2]=public com.zhuanget.Animal(java.lang.String)
constructors[3]=public com.zhuanget.Animal()
============ constructor ============
constructor=public com.zhuanget.Animal(java.lang.String)
============ methods =============
methods[0]=public java.lang.String com.zhuanget.Animal.toString()
methods[1]=public java.lang.String com.zhuanget.Animal.getName()
methods[2]=public void com.zhuanget.Animal.setName(java.lang.String)
methods[3]=public void com.zhuanget.Animal.sleep()
methods[4]=public void com.zhuanget.Animal.setAge(int)
methods[5]=public void com.zhuanget.Animal.setSex(java.lang.String)
methods[6]=public int com.zhuanget.Animal.getAge()
methods[7]=public java.lang.String com.zhuanget.Animal.getSex()
methods[8]=public void com.zhuanget.Animal.eat()
methods[9]=public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException
methods[10]=public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException
methods[11]=public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException
methods[12]=public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)
methods[13]=public native int java.lang.Object.hashCode()
methods[14]=public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()
methods[15]=public final native void java.lang.Object.notify()
methods[16]=public final native void java.lang.Object.notifyAll()
============ declaredMethods =============
declaredMethods[0]=public java.lang.String com.zhuanget.Animal.toString()
declaredMethods[1]=public java.lang.String com.zhuanget.Animal.getName()
declaredMethods[2]=public void com.zhuanget.Animal.setName(java.lang.String)
declaredMethods[3]=public void com.zhuanget.Animal.sleep()
declaredMethods[4]=public void com.zhuanget.Animal.setAge(int)
declaredMethods[5]=public void com.zhuanget.Animal.setSex(java.lang.String)
declaredMethods[6]=public int com.zhuanget.Animal.getAge()
declaredMethods[7]=public java.lang.String com.zhuanget.Animal.getSex()
declaredMethods[8]=public void com.zhuanget.Animal.eat()
declaredMethods[9]=private void com.zhuanget.Animal.owner(java.lang.String)
=========== method ============
method=public void com.zhuanget.Animal.setAge(int)
============ fields =============
fields[0]=public java.lang.String com.zhuanget.Animal.name
============ declaredFields ===========
declaredFields[0]=private int com.zhuanget.Animal.age
declaredFields[1]=protected java.lang.String com.zhuanget.Animal.sex
declaredFields[2]=public java.lang.String com.zhuanget.Animal.name
========= field =========
field=public java.lang.String com.zhuanget.Animal.name
可以看到，由getMethods()方法得到的，是类中public的方法，private void owner(String name)方法未被输出，同时，Object类中的方法也都被获取到了；由getDeclaredMethods()方法获取到的，是该类中声明的方法，包括private的，父类中的方法并未被输出。
下面再通过例子说明如何利用Class类实例对象：
public class Test {
@SuppressWarnings("unchecked")
public static void main(String[] args){
try {
//通过Class.forName()获取类的Class类
Class animalClass = Class.forName("com.zhuanget.Animal");
Object obj = animalClass.newInstance();
Animal animal = (Animal) obj;
Field field = animalClass.getField("name");
field.set(animal,"狗");
System.out.println(animal);
Field field2 = animalClass.getDeclaredField("age");
//解除私有限定，由于age是私有属性，不加该句会报错
field2.setAccessible(true);
field2.set(animal,3);
System.out.println(animal);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
运行结果：
Animal[name:狗,age:0,sex:male]
Animal[name:狗,age:3,sex:male]
四、其他应用
通过反射加载配置文件：
- 类加载器加载配置文件：
InputStream inputStream = Animal.class.getClassLoader()
.getResourceAsStream("conf.properties");
即通过类.class.getClassLoader().getResourceAsStream("配置文件")的形式获取配置文件输入流。
- 类.class.getResourceAsStream()加载，实质还是调用类加载器。截取Class.java的源码如下：
public InputStream getResourceAsStream(String name) {
name = resolveName(name);
ClassLoader cl = getClassLoader0();
if (cl==null) {
// A system class.
return ClassLoader.getSystemResourceAsStream(name);
}
return cl.getResourceAsStream(name);//这里依旧是通过类加载器调用
}
将conf.properties文件（文件中只定义了className=animal）读出的过程如下：
InputStream inputStream = Animal.class.getClassLoader().
getResourceAsStream("conf.properties");//通过类加载器加载，这是相对路径读取
InputStream is = Animal.class.
getResourceAsStream("/conf.properties");//加斜杆，从根路径找
if (is==null) {
throw new RuntimeException("file is not found");
}
Properties prop = new Properties();
prop.load(is);
String className = null;
if (prop.containsKey("className")) {
className = prop.getProperty("className");
}
System.out.println(className);
//运行结果
"animal"
