【Java】反射 之 访问字段 ﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2024-03-24 18:27 35阅读 0赞 ## 访问字段 ## 对任意的一个 `Object` 实例,只要我们获取了它的 `Class`,就可以获取它的一切信息。 我们先看看如何通过 `Class` 实例获取字段信息。`Class` 类提供了以下几个方法来获取字段: * Field getField(name):根据字段名获取某个 public 的 field(包括父类) * Field getDeclaredField(name):根据字段名获取当前类的某个 field(不包括父类) * Field\[\] getFields():获取所有 public 的 field(包括父类) * Field\[\] getDeclaredFields():获取当前类的所有 field(不包括父类) 我们来看一下示例代码: // reflection public class Main { public static void main(String[] args) throws Exception { Class stdClass = Student.class; // 获取public字段"score": System.out.println(stdClass.getField("score")); // 获取继承的public字段"name": System.out.println(stdClass.getField("name")); // 获取private字段"grade": System.out.println(stdClass.getDeclaredField("grade")); } } class Student extends Person { public int score; private int grade; } class Person { public String name; } 上述代码首先获取`Student`的`Class`实例,然后,分别获取`public`字段、继承的`public`字段以及`private`字段,打印出的`Field`类似: public int Student.score public java.lang.String Person.name private int Student.grade 一个 `Field` 对象包含了一个字段的所有信息: `getName()`:返回字段名称,例如,“name”; `getType()`:返回字段类型,也是一个`Class`实例,例如,`String.class`; `getModifiers()`:返回字段的修饰符,它是一个`int`,不同的`bit`表示不同的含义。 以`String`类的`value`字段为例,它的定义是: public final class String { private final byte[] value; } 我们用反射获取该字段的信息,代码如下: Field f = String.class.getDeclaredField("value"); f.getName(); // "value" f.getType(); // class [B 表示byte[]类型 int m = f.getModifiers(); Modifier.isFinal(m); // true Modifier.isPublic(m); // false Modifier.isProtected(m); // false Modifier.isPrivate(m); // true Modifier.isStatic(m); // false ## 获取字段值 ## 利用反射拿到字段的一个`Field`实例只是第一步,我们还可以拿到一个实例对应的该字段的值。 例如,对于一个`Person`实例,我们可以先拿到`name`字段对应的`Field`,再获取这个实例的`name`字段的值: // reflection import java.lang.reflect.Field; public class Main { public static void main(String[] args) throws Exception { Object p = new Person("Xiao Ming"); Class c = p.getClass(); Field f = c.getDeclaredField("name"); Object value = f.get(p); System.out.println(value); // "Xiao Ming" } } class Person { private String name; public Person(String name) { this.name = name; } } 上述代码先获取`Class`实例,再获取`Field`实例,然后,用`Field.get(Object)`获取指定实例的指定字段的值。 运行代码,如果不出意外,会得到一个`IllegalAccessException`,这是因为`name`被定义为一个`private`字段,正常情况下,`Main`类无法访问`Person`类的`private`字段。要修复错误,可以将`private`改为`public`,或者,在调用`Object value = f.get(p);`前,先写一句: f.setAccessible(true); 调用`Field.setAccessible(true)`的意思是,别管这个字段是不是`public`,一律允许访问。 可以试着加上上述语句,再运行代码,就可以打印出`private`字段的值。 有童鞋会问:如果使用反射可以获取`private`字段的值,那么类的封装还有什么意义? 答案是正常情况下,我们总是通过`p.name`来访问`Person`的`name`字段,编译器会根据`public`、`protected`和`private`决定是否允许访问字段,这样就达到了数据封装的目的。 而反射是一种非常规的用法,使用反射,首先代码非常繁琐,其次,它更多地是给工具或者底层框架来使用,目的是在不知道目标实例任何信息的情况下,获取特定字段的值。 此外,`setAccessible(true)`可能会失败。如果`JVM`运行期存在`SecurityManager`,那么它会根据规则进行检查,有可能阻止`setAccessible(true)`。例如,某个`SecurityManager`可能不允许对`java`和`javax`开头的`package`的类调用`setAccessible(true)`,这样可以保证`JVM`核心库的安全。 ## 设置字段值 ## 通过`Field`实例既然可以获取到指定实例的字段值,自然也可以设置字段的值。 设置字段值是通过`Field.set(Object, Object)`实现的,其中第一个`Object`参数是指定的实例,第二个`Object`参数是待修改的值。示例代码如下: // reflection import java.lang.reflect.Field; public class Main { public static void main(String[] args) throws Exception { Person p = new Person("Xiao Ming"); System.out.println(p.getName()); // "Xiao Ming" Class c = p.getClass(); Field f = c.getDeclaredField("name"); f.setAccessible(true); f.set(p, "Xiao Hong"); System.out.println(p.getName()); // "Xiao Hong" } } class Person { private String name; public Person(String name) { this.name = name; } public String getName() { return this.name; } } 运行上述代码,打印的`name`字段从`Xiao Ming`变成了`Xiao Hong`,说明通过反射可以直接修改字段的值。 同样的,修改非`public`字段,需要首先调用`setAccessible(true)`。 ## 小结 ## Java的反射API提供的Field类封装了字段的所有信息: * 通过Class实例的方法可以获取`Field`实例:`getField()`,`getFields()`,`getDeclaredField()`,`getDeclaredFields()`; * 通过Field实例可以获取字段信息:`getName()`,`getType()`,`getModifiers()`; * 通过Field实例可以读取或设置某个对象的字段,如果存在访问限制,要首先调用`setAccessible(true)`来访问非`public`字段。 * 通过反射读写字段是一种非常规方法,它会破坏对象的封装。
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