思考一下：原生类和引用类型如何获取一个class对象，获取了class对象之后，怎么获取这个类有关的成员，比如方法，字段，构造函数，如何获取类中的泛型信息以及修饰符？
于是接下来class内容会按照下面的几个方面来讲解：
如何获取一个class类对象获取类的修饰符和类型获取类中的成员信息（比如方法，字段，构造函数）常见关于class反射错误
1.如何获取一个class类对象
方式1 ：Object.getClass()
这种方法只适用于引用类型：
Class c ="foo".getClass();
System.out.println("引用类型"+c);
//字节数据类型
byte[] bytes =new byte[1024];
System.out.println("字节数组类型"+bytes.getClass());
System.out.println("字符串数组："+new String[]{}.getClass());
输出结果如下：
引用类型class java.lang.String
枚举类型:class com.java.reflect.classes.E
字节数组类型class [B
字符串数组：class [Ljava.lang.String;
方式2 ：The .class Syntax
这种方式适用于原生类型和引用类型：
Class b =boolean.class;
System.out.println("原型布尔类型："+b);
System.out.println("打印流："+java.io.PrintStream.class);
System.out.println("int数组:"+int[][].class);
System.out.println("String数组："+new String[][]{}.getClass());
输出结果如下：
原型布尔类型：boolean
打印流：class java.io.PrintStream
int数组:class [[I
String数组：class [[Ljava.lang.String;
方式3： Class.forName()
只适合在引用类型，需要给出一个全限定的类的名称
Class sc = Class.forName("com.java.reflect.classes.RetrievClassTest");
System.out.println("RetrievClassTest:"+sc.getName());
//double数组
Class cDoubleArray = Class.forName("[D");
System.out.println("dubbo数组:"+cDoubleArray.getName());
//String数组
Class cStringArray = Class.forName("[[Ljava.lang.String;");
System.out.println("String数组"+cStringArray.getName());
输出结果如下：
RetrievClassTest:com.java.reflect.classes.RetrievClassTest
dubbo数组:[D
String数组[[Ljava.lang.String;
方式4： 获取包装类型的原生类型
System.out.println("Double Type:"+Double.TYPE);
//跟void.class 一模一样
System.out.println("Void Type:"+ Void.TYPE);
输出结果如下：
double Type:double
void Type:void
方式5：Methods that Return Classes（返回类的方法）
-
Class.getSuperclass()返回直接上级父类
Class superClass = javax.swing.JButton.class.getSuperclass();
System.out.println("JButton的父类："+superClass.getName());
输出结果如下：
JButton的父类：javax.swing.AbstractButton
-
Class.getClasses()返回该类中（包括继承的成员）公开的内部类，内部接口类，内部枚举类
Class<?>[] publicClass = Character.class.getClasses();
for(Class merber : publicClass){
if(merber.isEnum()){
System.out.println("内部枚举类："+merber);
}else if(merber.isInterface()){
System.out.println("内部接口类："+merber);
}else{
System.out.println("普通内部类："+merber);
}
}
输出结果如下：
普通内部类：class java.lang.Character$Subset
普通内部类：class java.lang.Character$UnicodeBlock
内部枚举类：class java.lang.Character$UnicodeScript
-
Class.getDeclaredClasses()得到该类中所有声明的类，包括内部类，内部接口，内部枚举，私有的内部类也会存在（不包括继承的内部类）
Class<?>[] allClass = Character.class.getDeclaredClasses();
输出结果如下：这里的输出结果比上面的输出结果多了一个私有的java.lang.Character$CharacterCache内部类
java.lang.Character$CharacterCache
java.lang.Character$Subset
java.lang.Character$UnicodeBlock
java.lang.Character$UnicodeScript
-
java.lang.reflect.Field.getDeclaringClass()
java.lang.reflect.Method.getDeclaringClass()
java.lang.reflect.Constructor.getDeclaringClass()都是返回成员所在声明的类，（也就是说该类包含了该成员）
Field f = System.class.getField("out");
Class declaringClass = f.getDeclaringClass();
System.out.println("out字段声明的类："+declaringClass.getName())
结果如下：
out字段声明的类：java.lang.System
-
Class.getEnclosingClass()返回一个包围的类（也就是一个内部类调用该方法返回一个外部的类）
Class stateClass = Thread.State.class;
System.out.println("Thread.State的声明的类为："+stateClass);
System.out.println("Thread.State该类的包围类:"+stateClass.getEnclosingClass());
System.out.println("对比内部类调用getClass方法："+stateClass.getClass());
结果为： State为Thread的一个内部类，需要先得到
Thread.State的声明的类为：class java.lang.Thread$State
Thread.State该类的包围类: class java.lang.Thread
对比内部类调用getClass方法：class java.lang.Class
2.获取类的修饰符和类型
一个类可以有一个或多个修饰符，这些修饰符会影响运行时的行为，从下面几个方面讲解：
- 访问修饰： public, protected, and private
- 是否需要覆盖的修饰符: abstract
- 限制只有一个实例的修饰符: static
- 禁止值修改的修饰符: final
- 强制执行严格的浮点行为的修饰符: strictfp
- 注解：Annotations
这里引用官方的例子，该类的作用是是实现了类中的修饰符的扫描
import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.reflect.Modifier;
import java.lang.reflect.Type;
import java.lang.reflect.TypeVariable;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ConcurrentNavigableMap;
import static java.lang.System.out;
/**
* @Project: jdk
* @description: 类的修饰符扫描
* @author: sunkang
* @create: 2018-09-27 09:25
* @ModificationHistory who when What
**/
public class ExaminingModifiersTypes {
public static void main(String... args) {
// args = new String[]{GenericBean.class.getName()};
args = new String[]{ConcurrentNavigableMap.class.getName()};
// args = new String[]{"[Ljava.lang.String;"};
try {
Class<?> c = Class.forName(args[0]);
out.format("Class:%n %s%n%n", c.getCanonicalName());
out.format("Modifiers:%n %s%n%n",
Modifier.toString(c.getModifiers()));
out.format("Type Parameters:%n");
TypeVariable[] tv = c.getTypeParameters();
if (tv.length != 0) {
out.format(" ");
for (TypeVariable t : tv){
out.format("%s%n", t.getName());
// out.println(Arrays.asList(t.getAnnotatedBounds()));
// out.println(Arrays.asList(t.getBounds()));
// out.println(t.getGenericDeclaration());
}
out.format("%n%n");
} else {
out.format(" -- No Type Parameters --%n%n");
}
out.format("Implemented Interfaces:%n");
Type[] intfs = c.getGenericInterfaces();
if (intfs.length != 0) {
for (Type intf : intfs)
out.format(" %s%n", intf.getTypeName()());
out.format("%n");
} else {
out.format(" -- No Implemented Interfaces --%n%n");
}
out.format("Inheritance Path:%n");
List<Class> l = new ArrayList<Class>();
printAncestor(c, l);
if (l.size() != 0) {
for (Class<?> cl : l)
out.format(" %s%n", cl.getCanonicalName());
out.format("%n");
} else {
out.format(" -- No Super Classes --%n%n");
}
out.format("Annotations:%n");
Annotation[] ann = c.getAnnotations();
if (ann.length != 0) {
for (Annotation a : ann)
out.format(" %s%n", a.toString());
out.format("%n");
} else {
out.format(" -- No Annotations --%n%n");
}
// production code should handle this exception more gracefully
} catch (ClassNotFoundException x) {
x.printStackTrace();
}
}
private static void printAncestor(Class<?> c, List<Class> l) {
Class<?> ancestor = c.getSuperclass();
if (ancestor != null) {
l.add(ancestor);
printAncestor(ancestor, l);
}
}
}
输出结果如下：
Class:
java.util.concurrent.ConcurrentNavigableMap
Modifiers:
public abstract interface
Type Parameters:
K
V
Implemented Interfaces:
java.util.concurrent.ConcurrentMap<K, V>
java.util.NavigableMap<K, V>
Inheritance Path:
-- No Super Classes --
Annotations:
-- No Annotations --
下面是几个方法的简介：
Classs.getCanonicalName()是得到基于java规范的类的名称，后面章节会详细讲解该源码的解析部分
Classs.getModifiers()得到该类的修饰符，不同的修饰符的有具体的值进行代表，然后进行累计得到一个总的值，该值返回的是一个int
Modifier.toString(Classs.getModifiers())得到修饰符的名称
Class.getTypeParameters()返回一个有泛型声明的数组对象
TypeVariable.getName()返回泛型的信息
Class.getGenericInterfaces()得到一个泛型描述的数组接口
Type.getTypeName得到该类型的字符串信息，包括泛型的信息
Class.getAnnotations()得到该类的所有的注解类
3.获取类中的成员信息（比如方法，字段，构造函数）
思考：如何得到一个类的信心，第一节已经介绍了 ，那如何得到成员的信息呢，比如得到类中的字段的信息，可以有不同的方法去得到字段的信息，而这些方法有什么区别呢？
-
从类中加载字段的不同方法的区别
ClassAPI |
List of members? | Inherited members? | Private members? |
|---|---|---|---|
getDeclaredField() |
no | no | yes |
getField() |
no | yes | no |
getDeclaredFields() |
yes | no | yes |
getFields() |
yes | yes | no |
-
从类中获取方法的不同方法调用之间的区别
ClassAPI |
List of members? | Inherited members? | Private members? |
|---|---|---|---|
getDeclaredMethod() |
no | no | yes |
getMethod() |
no | yes | no |
getDeclaredMethods() |
yes | no | yes |
getMethods() |
yes | yes | no |
-
从类中获取构造函数的不同方法调用之间的区别 （构造函数不存在继承）
ClassAPI |
List of members? | Inherited members? | Private members? |
|---|---|---|---|
getDeclaredConstructor() |
no | N/A1 | yes |
getConstructor() |
no | N/A1 | no |
getDeclaredConstructors() |
yes | N/A1 | yes |
getConstructors() |
yes | N/A1 | no |
这里在引用官方的例子：
/**
* @Project: jdk
* @description: 类的成员扫描
* @author: sunkang
* @create: 2018-09-27 10:50
* @ModificationHistory who when What
**/
public class DiscoverClassMerbers {
public class de{
}
public static void main(String... args) {
// args=new String[]{ConcurrentNavigableMap.class.getName(),"CONSTRUCTOR","METHOD","FIELD","CLASS"};
args=new String[]{String.class.getName(),"CONSTRUCTOR","METHOD","FIELD","CLASS"};
// args=new String[]{DiscoverClassMerbers.class.getName(),"CONSTRUCTOR","METHOD","FIELD","CLASS"};
// System.out.println(Arrays.asList(DiscoverClassMerbers.class.getClasses()));
try {
Class<?> c = Class.forName(args[0]);
out.format("Class:%n %s%n%n", c.getCanonicalName());
//根据类型的名称截取包的名称
Package p = c.getPackage();
out.format("Package:%n %s%n%n",
(p != null ? p.getName() : "-- No Package --"));
for (int i = 1; i < args.length; i++) {
switch (ClassMember.valueOf(args[i])) {
case CONSTRUCTOR:
printMembers(c.getConstructors(), "Constructor");
break;
case FIELD:
printMembers(c.getFields(), "Fields");
break;
case METHOD:
printMembers(c.getMethods(), "Methods");
break;
case CLASS:
printClasses(c);
break;
case ALL:
printMembers(c.getConstructors(), "Constuctors");
printMembers(c.getFields(), "Fields");
printMembers(c.getMethods(), "Methods");
printClasses(c);
break;
default:
assert false;
}
}
// production code should handle these exceptions more gracefully
} catch (ClassNotFoundException x) {
x.printStackTrace();
}
}
private static void printMembers(Member[] mbrs, String s) {
out.format("%s:%n", s);
for (Member mbr : mbrs) {
if (mbr instanceof Field){
out.format(" %s%n", ((Field)mbr).toGenericString());
// out.format(" %s%n", ((Field)mbr).getDeclaringClass());
}
else if (mbr instanceof Constructor)
out.format(" %s%n", ((Constructor)mbr).toGenericString());
else if (mbr instanceof Method)
out.format(" %s%n", ((Method)mbr).toGenericString());
}
if (mbrs.length == 0)
out.format(" -- No %s --%n", s);
out.format("%n");
}
private static void printClasses(Class<?> c) {
out.format("Classes:%n");
Class<?>[] clss = c.getClasses();
for (Class<?> cls : clss)
out.format(" %s%n", cls.getCanonicalName());
if (clss.length == 0)
out.format(" -- No member interfaces, classes, or enums --%n");
out.format("%n");
}
}
enum ClassMember { CONSTRUCTOR, FIELD, METHOD, CLASS, ALL }
输出结果如下： 可以发现String 的构造函数重载的有很多，方法中Methods输出结果中，默认隐式包含了Object对象中的方法，如果是接口的话，方法是不会默认继承Object对象，这些Object对象的方法并不会输出。这些成员默认继承了Member这个对象。
Class:
java.lang.String
Package:
java.lang
Constructor:
public java.lang.String(byte[],int,int)
public java.lang.String(byte[],java.nio.charset.Charset)
public java.lang.String(byte[],java.lang.String) throws java.io.UnsupportedEncodingException
public java.lang.String(byte[],int,int,java.nio.charset.Charset)
public java.lang.String(byte[],int,int,java.lang.String) throws java.io.UnsupportedEncodingException
public java.lang.String(java.lang.StringBuilder)
public java.lang.String(java.lang.StringBuffer)
public java.lang.String(byte[])
public java.lang.String(int[],int,int)
public java.lang.String()
public java.lang.String(char[])
public java.lang.String(java.lang.String)
public java.lang.String(char[],int,int)
public java.lang.String(byte[],int)
public java.lang.String(byte[],int,int,int)
Methods:
public boolean java.lang.String.equals(java.lang.Object)
public java.lang.String java.lang.String.toString()
public int java.lang.String.hashCode()
public int java.lang.String.compareTo(java.lang.String)
public int java.lang.String.compareTo(java.lang.Object)
public int java.lang.String.indexOf(java.lang.String,int)
public int java.lang.String.indexOf(java.lang.String)
public int java.lang.String.indexOf(int,int)
public int java.lang.String.indexOf(int)
public static java.lang.String java.lang.String.valueOf(int)
public static java.lang.String java.lang.String.valueOf(long)
public static java.lang.String java.lang.String.valueOf(float)
public static java.lang.String java.lang.String.valueOf(boolean)
public static java.lang.String java.lang.String.valueOf(char[])
public static java.lang.String java.lang.String.valueOf(char[],int,int)
public static java.lang.String java.lang.String.valueOf(java.lang.Object)
public static java.lang.String java.lang.String.valueOf(char)
public static java.lang.String java.lang.String.valueOf(double)
public char java.lang.String.charAt(int)
public int java.lang.String.codePointAt(int)
public int java.lang.String.codePointBefore(int)
public int java.lang.String.codePointCount(int,int)
public int java.lang.String.compareToIgnoreCase(java.lang.String)
public java.lang.String java.lang.String.concat(java.lang.String)
public boolean java.lang.String.contains(java.lang.CharSequence)
public boolean java.lang.String.contentEquals(java.lang.CharSequence)
public boolean java.lang.String.contentEquals(java.lang.StringBuffer)
public static java.lang.String java.lang.String.copyValueOf(char[])
public static java.lang.String java.lang.String.copyValueOf(char[],int,int)
public boolean java.lang.String.endsWith(java.lang.String)
public boolean java.lang.String.equalsIgnoreCase(java.lang.String)
public static java.lang.String java.lang.String.format(java.util.Locale,java.lang.String,java.lang.Object...)
public static java.lang.String java.lang.String.format(java.lang.String,java.lang.Object...)
public void java.lang.String.getBytes(int,int,byte[],int)
public byte[] java.lang.String.getBytes(java.nio.charset.Charset)
public byte[] java.lang.String.getBytes(java.lang.String) throws java.io.UnsupportedEncodingException
public byte[] java.lang.String.getBytes()
public void java.lang.String.getChars(int,int,char[],int)
public native java.lang.String java.lang.String.intern()
public boolean java.lang.String.isEmpty()
public static java.lang.String java.lang.String.join(java.lang.CharSequence,java.lang.CharSequence...)
public static java.lang.String java.lang.String.join(java.lang.CharSequence,java.lang.Iterable<? extends java.lang.CharSequence>)
public int java.lang.String.lastIndexOf(int)
public int java.lang.String.lastIndexOf(java.lang.String)
public int java.lang.String.lastIndexOf(java.lang.String,int)
public int java.lang.String.lastIndexOf(int,int)
public int java.lang.String.length()
public boolean java.lang.String.matches(java.lang.String)
public int java.lang.String.offsetByCodePoints(int,int)
public boolean java.lang.String.regionMatches(int,java.lang.String,int,int)
public boolean java.lang.String.regionMatches(boolean,int,java.lang.String,int,int)
public java.lang.String java.lang.String.replace(char,char)
public java.lang.String java.lang.String.replace(java.lang.CharSequence,java.lang.CharSequence)
public java.lang.String java.lang.String.replaceAll(java.lang.String,java.lang.String)
public java.lang.String java.lang.String.replaceFirst(java.lang.String,java.lang.String)
public java.lang.String[] java.lang.String.split(java.lang.String)
public java.lang.String[] java.lang.String.split(java.lang.String,int)
public boolean java.lang.String.startsWith(java.lang.String,int)
public boolean java.lang.String.startsWith(java.lang.String)
public java.lang.CharSequence java.lang.String.subSequence(int,int)
public java.lang.String java.lang.String.substring(int)
public java.lang.String java.lang.String.substring(int,int)
public char[] java.lang.String.toCharArray()
public java.lang.String java.lang.String.toLowerCase(java.util.Locale)
public java.lang.String java.lang.String.toLowerCase()
public java.lang.String java.lang.String.toUpperCase()
public java.lang.String java.lang.String.toUpperCase(java.util.Locale)
public java.lang.String java.lang.String.trim()
public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException
public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException
public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException
public final native java.lang.Class<?> java.lang.Object.getClass()
public final native void java.lang.Object.notify()
public final native void java.lang.Object.notifyAll()
public default java.util.stream.IntStream java.lang.CharSequence.chars()
public default java.util.stream.IntStream java.lang.CharSequence.codePoints()
Fields:
public static final java.util.Comparator<java.lang.String> java.lang.String.CASE_INSENSITIVE_ORDER
Classes:
-- No member interfaces, classes, or enums --
4.常见关于class反射错误
构造函数是私有时会抛出InstantiationException
public class ClassTrouble {
public static void main(String... args) {
try {
Class<?> c = Class.forName("com.java.reflect.classes.Cls");
c.newInstance(); // InstantiationException
// production code should handle these exceptions more gracefully
} catch (InstantiationException x) {
x.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException x) {
x.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException x) {
x.printStackTrace();
}
}
}
class Cls {
private Cls() {}
}
由于class.newInstance(),只能调用public的构造函数，但是Cls类中的构造函数私有化，会导致实例失败
java.lang.reflect.AccessibleObject提供了一种控制访问检查，Class这个类并没有继承这个类，所以不能正常的工作，解决方法可以使用 Constructor.newInstance(),Constructor这个对象继承了AccessibleObject这个类，解决方法如下：
public class ClassTrouble {
public static void main(String... args) {
try {
Class<?> c = Class.forName("com.java.reflect.classes.Cls");
// c.newInstance(); // InstantiationException
Constructor constructor = c.getDeclaredConstructor();
constructor.setAccessible(true);
constructor.newInstance();
} catch (InstantiationException x) {
x.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException x) {
x.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException x) {
x.printStackTrace();
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class Cls {
private Cls() {}
}
