理解反射，学会反射：撬开私有性质（private）的属性与方法

看到这句话的时候证明：此刻你我都在努力

加油陌生人

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专栏：用Java学习数据结构系列
喜欢的一句话： 常常会回顾努力的自己，所以要为自己的努力留下足迹

喜欢的话可以点个赞谢谢了。
作者：小闭

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目录

反射的定义

主要用途：

反射的基本信息

反射相关的类（重要）

Class类

获取Class对象的三种方式

反射对象的使用

反射私有构造方法：

反射私有属性：

反射私有方法：

反射的优缺点

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反射的定义

Java的反射（reflection）机制是在运行状态中，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方法和属性，既然能拿到那么，我们就可以修改部分类型信息；这种动态获取信 息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射（reflection）机制。

主要用途：

1. 在日常的第三方应用开发过程中，经常会遇到某个类的某个成员变量、方法或是属性是私有的或是只对系统
   应用开放，这时候就可以利用Java的反射机制通过反射来获取所需的私有成员或是方法 。
2. 反射最重要的用途就是开发各种通用框架，比如在spring中，我们将所有的类Bean交给spring容器管理，无
   论是XML配置Bean还是注解配置，当我们从容器中获取Bean来依赖注入时，容器会读取配置，而配置中给的
   就是类的信息，spring根据这些信息，需要创建那些Bean，spring就动态的创建这些类。

反射的基本信息

Java程序中许多对象在运行时会出现两种类型：运行时类型(RTTI)和编译时类型，例如Person p = new Student()；这句代码中p在编译时类型为Person，运行时类型为Student。程序需要在运行时发现对象和类的真实 信息。而通过使用反射程序就能判断出该对象和类属于哪些类。

反射相关的类（重要）

类名 用途

Class类 代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口

Field类 代表类的成员变量/类的属性

Method类 代表类的方法

Constructor类 代表类的构造方法

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Class类

Class类中主要获取类相关的方法：

getClassLoader() 获得类的加载器

getDeclaredClasses() 返回一个数组，数组中包含该类中所有类和接口类的对象(包括私有的)

forName(String className) 根据类名返回类的对象

newInstance() 创建类的实例

getName() 获得类的完整路径名字

Class类中主要获取类中属性相关的方法：（以下方法返回值为Field对象）

getField(String name) 获得某个公有的属性对象

getFields() 获得所有公有的属性对象

getDeclaredField(String name) 获得某个属性对象

getDeclaredFields() 获得所有属性对象

Class类中主要获取类中方法相关的方法：（以下方法返回值为Method对象）

getMethod(String name, Class... parameterTypes) 获得该类某个公有的方法

getMethods() 获得该类所有公有的方法

getDeclaredMethod(String name, Class... parameterTypes) 获得该类某个方法

getDeclaredMethods() 获得该类所有方法

Class类中主要获取类中构造器相关的方法：（以下方法返回值为Constructor对象）

getConstructor(Class... parameterTypes) 获得该类中与参数类型匹配的公有构造方法

getConstructors() 获得该类的所有公有构造方法

getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes) 获得该类中与参数类型匹配的构造方法 getDeclaredConstructors() 获得该类所有构造方法

获取Class对象的三种方式

1. 第一种，使用 Class.forName("类的全路径名"); 静态方法。 前提：已明确类的全路径名。
2. 第二种，使用 .class 方法。 说明：仅适合在编译前就已经明确要操作的 Class
3. 第三种，使用类对象的 getClass() 方法

如下代码，我们有一个学生类（因为只是举例里面是空的，没有定义成员和方法），然后下面我们就使用上面的三种方式获取我们的Class对象。而且我们也使用equals进行比较，发现三种方式获取的class的对象都是一样的，也就侧面说明了：一个类在 JVM 中只会有一个 Class 实例

//建立了一个类
class Student{//成员//方法
}class TestDemo {public static void main(String[] args) {
/*
1.通过getClass获取Class对象
*/Student s1 = new Student();Class c1 = s1.getClass();
/*
2.直接通过 类名.class 的方式得到,该方法最为安全可靠，程序性能更高
这说明任何一个类都有一个隐含的静态成员变量 class
*/Class c2 = Student.class;
/*
3、通过 Class 对象的 forName() 静态方法来获取，用的最多，
但可能抛出 ClassNotFoundException 异常
*/Class c3 = null;try {
//注意这里是类的全路径，如果有包需要加包的路径c3 = Class.forName("Student");} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}
//一个类在 JVM 中只会有一个 Class 实例,即我们对上面获取的
//c1,c2,c3进行 equals 比较，发现都是trueSystem.out.println(c1);System.out.println(c1.equals(c2));System.out.println(c1.equals(c3));System.out.println(c2.equals(c3));}
}

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反射对象的使用

上面我们介绍了许多Class类的方法，其中获取到的 Class类 ，Field类，Metho类，Constructor类对象，又有什么用呢，只讲概念肯定是比较抽象的。

下面我们就用更具体的代码运行给大家看看：

首先我们创建一个带有各种属性的成员与公开，私有的方法（包括构造方法），以便后面使用反射获取这些方法。

public class Student{//私有属性nameprivate String name="小闭" ;//公有属性agepublic int age=19 ;//不带参数的构造方法public Student(){System.out.println("调用了无参的构造方法");}private Student(String name,int age) {this.name = name;this.age = age;System.out.println("Student(String,name)");}private void eat(){System.out.println("i am eat");}public void sleep(){System.out.println("i am pig");}private void function(String str) {System.out.println(str);}@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}
}

然后我们开始使用反射获取一系列的方法并使用：

获取一个对象：

这时这里就相当于调用的是无参的构造方法，创建了一个对象

public static void reflectNewInstance() {try {Class<?> classStudent = Class.forName("Student");Object objectStudent = classStudent.newInstance();Student student = (Student) objectStudent;System.out.println("获得学生对象："+student);} catch (Exception ex) {ex.printStackTrace();}
}

反射私有构造方法：

public static void reflectPrivateConstructor() {try {Class<?> classStudent = Class.forName("Student");
//注意传入对应的参数Constructor<?> declaredConstructorStudent = classStudent.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);//设置为true后可修改访问权限declaredConstructorStudent.setAccessible(true);Object objectStudent = declaredConstructorStudent.newInstance("小闭",19);Student student = (Student) objectStudent;System.out.println("获得私有构造哈数且修改姓名和年龄："+student);} catch (Exception ex) {ex.printStackTrace();}}

在上面代码中我们首先获取clsaa对象，然后通过class对象获取构造方法，这里需注意的是，getDeclaredConstructor获取的可以是所有的方法包括私有，如果获取了私有的方法，则就需要

调用获取的 Constructor<?>对象的setAccessible方法

//设置为true后可修改访问权限

declaredConstructorStudent.setAccessible(true);

再然后我们就可以开始创建实例了，也就是相当与调用构造方法了这里：

Object objectStudent = declaredConstructorStudent.newInstance("小闭",19);

这里返回值用Object接收，后面在进行强转为Student即可。

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反射私有属性：

public static void reflectPrivateField() {try {Class<?> classStudent = Class.forName("Student");Field field = classStudent.getDeclaredField("name");field.setAccessible(true);
//可以修改该属性的值Object objectStudent = classStudent.newInstance();Student student = (Student) objectStudent;field.set(student,"小明");String name = (String) field.get(student);System.out.println("反射私有属性修改了name："+ name);System.out.println(student);} catch (Exception ex) {ex.printStackTrace();}}

步骤：

首先获取class对象

然后调用getDeclaredField("name")方法，里面传入想获取的属性名称（String）。一样的因为是私有的属性所以我们还是要调用 field.setAccessible(true);这个方法，

在然后创建出一个Student对象，也就是向上方一样，调用newInstance()，并强转成Student

Object objectStudent = classStudent.newInstance(); //相当于调用无参构造方法，类似于new

Student student = (Student) objectStudent;

最后就是调用 field.set(student,"小明");就可以将student对象的name设置为“小明”了。

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反射私有方法：

public static void reflectPrivateMethod() {try {Class<?> classStudent = Class.forName("Student");Method methodStudent = classStudent.getDeclaredMethod("function",String.class);System.out.println("私有方法的方法名为："+methodStudent.getName());
//私有的一般都要加methodStudent.setAccessible(true);Object objectStudent = classStudent.newInstance();Student student = (Student) objectStudent;methodStudent.invoke(student,"我是给私有的function函数传的参数");} catch (Exception ex) {ex.printStackTrace();}}

步骤：

与上面类似

首先我们还是获取class对象

然后获取对应的方法（根据传入的参数选取对应的方法。）

Method methodStudent = classStudent.getDeclaredMethod("function",String.class);

并且 methodStudent.setAccessible(true);

然后创建对应的Student对象。

再然后开始 调用方法 ：methodStudent.invoke(student,"我是给私有的function函数传的参数");

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反射的优缺点

优点：

1. 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
2. 增加程序的灵活性和扩展性，降低耦合性，提高自适应能力
3. 反射已经运用在了很多流行框架如：Struts、Hibernate、Spring 等等。

缺点：

. 使用反射会有效率问题。会导致程序效率降低。具体参考这里：大家都说 Java 反射效率低，你知道原因在哪里么_慕课手记
2. 反射技术绕过了源代码的技术，因而会带来维护问题。反射代码比相应的直接代码更复杂 。