Java漫游笔记-03-04-反射和Class类 // CodingLike

在运行期分析类和使用类的能力称之为反射。

Class类

要理解和使用反射，需要先认识一下 Class 类和 Class 对象。
这个 Class 类和 class 关键字可不同，Class 对象是与之相对应的对象在运行时的类型标识，是程序访问该对象的类型数据的外部接口。
简单来讲，就是：
在 Java 程序运行时，对于任意的一个类或者是对象，我们都能够通过 Class 对象来获取它的类名、属性和方法等信息。
在 API Doc 中，有如下描述：

Class 类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。
枚举是一种类，注释是一种接口。
数组也是一种类，所有具有相同元素类型和维数的数组都共享该 Class 对象。
基本的 Java 类型（ boolean 、byte 、char 、short 、int 、long 、float 和 double ）和关键字 void 也表示为 Class 对象。

Class 类没有公共构造方法，因此不能显式地构造一个 Class 对象。
Class 对象是在类加载阶段由 JVM 调用类加载器（ClassLoader）中的 defineClass() 方法自动构造的。
另外，Class 对象还有点特殊：它是存放在方法区的，而不是存放在 Java 堆中。

Class 对象可以通过以下几种方法获取：

object.getClass()
ClassName.class
Class.forName(String className)

Class 类还是泛型的：Class<T> ，例如：String.class 实际上是 Class<String> 的一个对象。

反射

分析类

获取类名

使用 String getName() 方法可以获取此 Class 对象所表示的实体（类、接口、数组类、基本类型或 void ）名称。
数组的类名比较怪异，由表示该数组嵌套深度的 [ 字符和元素类型编码组成。

获取包

使用 Package getPackage() 可以获取类的包。

获取实现的接口

使用 Class<?>[] getInterfaces() 可以确定实现的接口。

获取类的修饰符

使用 int getModifiers() 可以获取以整数编码的 Java 语言修饰符，因此还需要使用 Modifier 类提供了 static 方法和常量，对类和成员访问修饰符进行解码。

获取属性

使用 Field[] getFields() 可以获取所有 public 属性。
使用 Field[] getDeclaredFields() 可以获取所有方法，包括公共、保护、默认（包）访问和私有字段，但不包括继承的字段。
还可以获取指定的属性：
Field getDeclaredField(String name)
Field getField(String name)

获取方法

使用 Method[] getMethods() 获取所有 public 成员方法。
使用 Method[] getDeclaredMethods() 可以获取所有方法，包括公共、保护、默认（包）访问和私有方法，但不包括继承的方法。
同样可以获取指定的方法：
Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)

获取构造方法

使用 Constructor<?>[] getConstructors() 获取所有 public 构造方法。
使用 Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() 获取所有构造方法，包括公共、保护、默认（包）访问和私有构造方法。
获取制定的构造方法：
Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)
Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)

使用类

构造一个实例

使用 Object 的 newInstance() 方法，它会自动去调用当前类的无参构造方法。如果不可访问，会拋异常的。
如果需要调用带参的构造方法，那么就要使用 Constructor 的 newInstance() 方法了。

如果不存在安全管理器，在获取了类的信息后，还可以通过 Field 、Method 、Constructor 的 setAccessible() 方法来突破访问权限的控制，来完成更多的操作。

修改属性的值

使用 Field 的 set(Object obj, Object value) 或者是 setXxx(Object obj, Xxx value) 方法。

调用任意方法

使用 Method 的 Object invoke(Object obj, Object... args) 方法。
这个方法的返回值是 Object 类型，因此，也就意味着往往需要我们自己进行类型转换，这是它的弱点。

实例

调用本地方法，使用 ClassLoader 来加载创建出 Class 对象。
1
Class action = Class.forName("ActionClass.class");
校验 ActionClass 类是否为 public 类型，以确定类的执行权限。
如果不是 public 会拋 SecurityException 。
调用 getDeclaredMethods() 来获取 Class 中的所有方法（第一次调用时会缓存方法集合），找到签名一致的方法则复制返回一个 Method 对象。
否则，继续扫描父类、父接口中是否有该方法。
如果都没有，则抛出 NoSuchMethodException 。
1
Method method = action.getMethod("execute", null); // 获取指定的方法
调用本地方法获取构造器，校验构造器对象的权限，并执行 newInstance() 方法。
1
Object object = action.newInstance();
调用方法。
1
method.invoke(object, null);

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