java反射接口所有继承接口_Java反射详解

「爱情、让人受尽委屈。」 2022-11-10 05:49 285阅读 0赞

简介

Java在编译时候就必须知道所引用的类所在地方，但是在实际编程中，在某些场合，可能需要引用一个并不在编译空间的类，这个时候常规方法就很难实现了。在Java中，Class配合反射能够很好的解决这种场景。Java里面的反射可以帮助我们在运行程序时候加载、使用编译期间完全未知的class，简单来说就是Java可以加载一个运行时候才得知名称的class，获得其完整的构造，并生成实例化对象，对其成员变量赋值，调用其方法等等。

在具体的研发中，通过反射获取类的实例，大大提高系统的灵活性和扩展性，同时由于反射的性能较低，而且它极大的破坏了类的封装性(通过反射获取类的私有方法和属性)，在大部分场景下并不适合使用反射，但是在大型的一些框架中，会大范围使用反射来帮助架构完善一些功能。

上面说了一些简介，接下来直接就看看怎么使用反射来帮助我们获取class中的一些属性和方法吧。

说明

反射机制中会用到一些类，在了解反射是如何使用之前，先介绍一下这些类。

类

说明

Class

在反射中表示内存中的一个Java类，Class可以代表的实例类型包括，类和接口、基本数据类型、数组

Object

Java中所有类的超类

Constructor

封装了类的构造函数的属性信息，包括访问权限和动态调用信息

Field

提供类或接口的成员变量属性信息，包括访问权限和动态修改

Method

提供类或接口的方法属性信息，包括访问权限和动态调用信息

Modifier

封装了修饰属性， public、protected、static、final、synchronized、abstract等

注：Class本身就是一个类，Class就是这个类的名称(注意首字母是大写)；public class Demo \{\}，这里的class是作为关键字，来表明Demo是一个类

获取属性

通过反射可以获取类的多种属性，并对其进行一些操作，例如获取其中的某个方法并调用。先定义一个基础的类，然后用反射获取这个类的一些信息吧。

接口，仅仅名声了一个eat()方法

public interface IHumanAction \{

void eat();

具体的类，注意类各个方法的修饰属性。

public class Human implements IHumanAction \{

private int age;

public String name;

public Human() \{

Human(String name) \{

this.name = name;

protected Human(int age) \{

this.age = age;

public Human(int age, String name, String sex) \{

this.age = age;

this.name = name;

public int getAge() \{

return age;

public void setAge(int age) \{

this.age = age;

public String getName() \{

return name;

public void setName(String name) \{

this.name = name;

protected void eatApple() \{

System.out.println("eat apple");

void playGame() \{

@Override

public void eat() \{

System.out.println(this.name + " performs eat");

@Override

public String toString() \{

return "Human\{" +

"age=" + age +

", name='" + name + '\\'' +

'\}';

基类或者接口

最基本的，可以通过反射，来获取一个类的基类或者实现的接口，使用getSuperclass()或者该类的基类，使用getInterfaces()来获取该类实现的接口。直接看一下例子。

try \{

Class clz = null;

clz = Class.forName("com.wang.demo.reflect.Human");

if(clz != null) \{

Class superClass = clz.getSuperclass();

System.out.println("该类的父类：");

System.out.println(superClass.getName());

System.out.println("该类实现的接口：");

Class\[\] interfaces = clz.getInterfaces();

for (Class clazz : interfaces) \{

System.out.println(clazz.getName());

\} catch (ClassNotFoundException e) \{

e.printStackTrace();

运行结果如下图。

![2f488de72886][]

图-1 获取基类和接口

因为在java中，类是单一继承，而接口可以实现多个，所以getSuperclass()方法返回的是个Class对象，而getInterfaces()返回的是一个Class数组。

构造函数

获取基类和接口的方法比较单一，是直接返回了类的一些基本属性，而在获取构造函数、方法、成员变量属性时候，不同的方法是返回不同的结果。

先看获取构造函数的例子。

try \{

Class clz = null;

clz = Class.forName("com.wang.demo.reflect.Human");

if(clz != null) \{

int modify;

System.out.println("该类的构造函数(getConstructors())：");

Constructor\[\] cons = clz.getConstructors();

for(Constructor constructor : cons) \{

modify = constructor.getModifiers();

System.out.println(Modifier.toString(modify) + " " + constructor.getName());

System.out.println("\\n该类的构造函数(getDeclaredConstructors())：");

Constructor\[\] cons2 = clz.getDeclaredConstructors();

for(Constructor constructor : cons2) \{

modify = constructor.getModifiers();

System.out.println(Modifier.toString(modify) + " " + constructor.getName());

System.out.println("\\n根据参数获取构造函数：");

Constructor cons3 = clz.getDeclaredConstructor(int.class);

if(cons3 != null) \{

System.out.println(Modifier.toString(cons3.getModifiers()) + " " + cons3.getName());

System.out.println("\\n根据参数获取构造函数：");

Constructor cons4 = clz.getConstructor(int.class);

if(cons3 != null) \{

System.out.println(Modifier.toString(cons4.getModifiers()) + " " + cons4.getName());

\} catch (ClassNotFoundException e) \{

e.printStackTrace();

\} catch (NoSuchMethodException e) \{

e.printStackTrace();

运行结果如下图。

![2f488de72886][]

图-2 获取构造函数

在我们定义的Human类中，有四个构造函数，两个public属性的，一个default属性，一个protected属性。

从运行结果中可以看见，getConstuctors()得到了两个构造函数，都是public属性的，getDelaredConstructors()得到了四个构造函数，获取了Human类中的所有构造函数，跟构造函数的属性无关。getDelaredConstructor(params)根据构造函数的参数类型，获取了相匹配的构造函数，而同样的参数getConstuctor(params)抛出了异常，这是因为getConstuctor(params)根据参数去匹配所有的public属性的构造函数，而getDelaredConstructor(params)是根据参数去匹配所有的构造函数。

总体来说，四种获取构造函数的方法的区别如下：

getConstuctors()，获取的构造函数全部是public属性的。

getConstuctor(Class ... params)，根据参数，从所有public属性的构造函数中获取相关构造函数

getDelaredConstructors()，获取所有的构造函数

getDelaredConstructor(Class ... params)，根据参数，从所有的构造函数中获取相关构造函数

方法

在Java中，一般通过getMethods()或者getDeclaredMethod()方法来获取类中定义的方法。直接看一下这二个方法执行的例子。

例子代码：

try \{

Class clz = null;

clz = Class.forName("com.wang.demo.reflect.Human");

if(clz != null) \{

System.out.println("获取该类的方法(getMethods())：");

Method\[\] methods1 = clz.getMethods();

for(Method method : methods1) \{

System.out.println(Modifier.toString(method.getModifiers()) + " " +

method.getReturnType() + " " +

method.getName());

System.out.println("\\n获取该类的方法(getDeclaredMethods())");

Method\[\] methods2 = clz.getDeclaredMethods();

for(Method method : methods2) \{

System.out.println(Modifier.toString(method.getModifiers()) + " " +

method.getReturnType() + " " +

method.getName());

\} catch (ClassNotFoundException e) \{

e.printStackTrace();

运行结果：

![2f488de72886][]

图-3 获取方法

这两个方法获取的结果差别还是比较大的，可以看见，getMethods()返回的都是类中public属性的方法，不止是本身声明过的public属性的方法，也包括基类中声明的public属性的方法。而getDeclaredMethods()返回的则是在类自身声明的所有方法，包括复写的方法。

事实上，通过反射获取类中的方法还有getMethod(name，params)和getDeclaredMethod(name, params)，这两个方法主要区别在于通过参数筛选的范围不同。

四种方法的区别：

getMethods()返回类中所有的public属性的方法，包括从基类继承的public方法。

getDeclaredMethods()返回类本身声明的方法，包括复写的方法，不包括从基类继承的方法

getMethod(name，params)根据参数从getMethods()返回的结果中筛选

getDeclaredMethod(name, params)根据参数从getDeclaredMethods()返回的结果中筛选

成员变量

成员变量获取和上面类似，主要方法有getFields()、getDeclaredFields()、getMethod(name, params)、getDeclaredMethod(name, params)四种方法。

看一下使用的例子吧。

try \{

Class clz = null;

clz = Class.forName("com.wang.demo.reflect.Human");

if(clz != null) \{

System.out.println("获取该类的成员变量(getFields()):");

Field\[\] fields1 = clz.getFields();

for(Field field : fields1) \{

System.out.println(Modifier.toString(field.getModifiers()) + " " + field.getName());

System.out.println("\\n获取该类的成员变量(getDeclaredFields()):");

Field\[\] fields2 = clz.getDeclaredFields();

for(Field field : fields2) \{

System.out.println(Modifier.toString(field.getModifiers()) + " " + field.getName());

\} catch (ClassNotFoundException e) \{

e.printStackTrace();

运行结果：

![2f488de72886][]

图-4 获取成员变量

可以看到getFields()方法只返回了public属性的成员变量，而getDeclaredFields()方法返回了所有的成员变量。至于getMethod(name, params)和getDeclaredMethod(name, params)都是在相应的范围获取成员变量。

四个方法的具体区别：

getFields()获取类的所有public属性的成员变量

getDeclaredFields()获取类的所有成员变量

getMethod(name, params)根据参数在getFields()获取的成员变量中进行筛选

getDeclaredMethod(name, params)根据参数在getDeclaredFields()获取的成员变量中进行筛选

调用&赋值

上面说明了获取类的一些属性的方法，包括构造函数、方法和成员变量。在获取这个属性之后我们可以调用构造函数实例化对象，调用其中的方法，给成员变量赋值。

直接看代码。

try \{

Class clz = null;

clz = Class.forName("com.wang.demo.reflect.Human");

if(clz != null) \{

Constructor constructor = clz.getDeclaredConstructor(int.class);

Human human = (Human)constructor.newInstance(1);

System.out.println(human.toString());

Method method = clz.getMethod("setName", String.class);

method.invoke(human, "John");

System.out.println(human.toString());

Field field = clz.getDeclaredField("age");

field.setAccessible(true);

field.set(human, 12);

System.out.println(human.toString());

\} catch (Exception e) \{

e.printStackTrace();

运行结果：

![2f488de72886][]

图-5 运行结果

代码中，我先利用反射获取构造函数Human(int age)，然后实例化一个Human对象，这个时候打印出Human信息，由于在实例化时候设置了age为1，打印出来结果name是没有值得；然后通过反射获取setName(String name)方法，并调用设置name为Jhon，输出时候可以看见age为1，name为Jhon；最后通过反射获取到Human的age成员变量，并将值设置为12，输出时候可以看见age已经改变为12了。

总结

反射的使用非常简单，在一般场景下也很少用到。但是作为Java中的一个比较重要的辅助机制，还是需要了解。由于反射在获取一些属性时候异常情况比较多，一定需要慎重使用，而且反射性能比较差，在普通场景下，并不建议大量使用反射。

[2f488de72886]: /images/20221023/332b04647e9b45c59a874dea5ba56386.png