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Java 反射機制深度解析與實戰示例

編輯：Java 相關知識

什麼是 Java 反射？

Java 反射機制是指在運行狀態中，對於任意一個類，都能夠知道這個類的所有屬性和方法；對於任意一個對象，都能夠調用它的任意一個方法和屬性。這種動態獲取信息以及動態調用對象方法的功能稱為 Java 語言的反射機制。

簡單來說，一個類包含成員變量、方法、構造方法等組成部分。反射就是加載類，並解析出類的各個組成部分。

獲取 Class 對象的三種方式

在 Java 中，Class 類用於表示某個類的字節碼。獲取 Class 對象主要有三種途徑：

Class.forName("全限定類名")：最常用，根據類的全限定名加載字節碼到內存，返回 Class 對象。
類名.class：通過類的 class 屬性獲取，編譯時期就確定，性能最好。
對象.getClass()：通過類的實例對象調用 getClass() 方法獲取。

代碼示例

public class ReflectDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 方式一：Class.forName()
        Class clazz = Class.forName("dsa.Person");

        // 方式二：對象.getClass()
        Class clazz1 = new Person().getClass();

        // 方式三：類名.class
        Class clazz2 = Person.class;
    }
}

反射構造方法

通過 Constructor 類可以獲取類的構造方法並實例化對象。

getConstructor(Class... parameterTypes)：獲取指定參數類型的 public 構造方法。
getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes)：獲取指定參數類型的 所有聲明 構造方法（包含 private）。
對於私有構造方法，需調用 setAccessible(true) 進行「暴力破解」後才能調用。

Person 類定義

public class Person {
    public Person() { System.out.println("無參構造"); }
    public Person(String name) { System.out.println(name); }
    public Person(String name, int pwd) { System.out.println(name + "+" + pwd); }
    private Person(List list) { System.out.println("List"); }
}

測試代碼

@Test
public void testPublicNoArg() throws Exception {
    Class clazz = Class.forName("ReflectDemo.Person");
    Constructor cr = clazz.getConstructor(null);
    Person p = (Person) cr.newInstance(null);
}

@Test
public void testPublicWithArgs() throws Exception {
    Class clazz = Class.forName("ReflectDemo.Person");
    Constructor cr = clazz.getConstructor(String.class);
    Person p = (Person) cr.newInstance("haha");
}

@Test
public void testPrivateConstructor() throws Exception {
    Class clazz = Class.forName("ReflectDemo.Person");
    Constructor cr = clazz.getDeclaredConstructor(List.class);
    cr.setAccessible(true); // 暴力破解
    Person p = (Person) cr.newInstance(new ArrayList());
}

反射普通方法

通過 Method 類調用類的方法：

getMethod(String name, Class... parameterTypes)：獲取 public 方法（包含繼承）。
getDeclaredMethod(String name, Class... parameterTypes)：獲取聲明的方法（不包含繼承，可獲取 private）。
調用時使用 invoke(Object obj, Object... args)，靜態方法傳 null 作為對象。

代碼示例

// 反射 public void jf()
Method method = clazz.getMethod("jf", null);
method.invoke(p, null);

// 反射 public static void jf(int num)
Method method = clazz.getMethod("jf", int.class);
method.invoke(null, 30); // 靜態方法對象傳 null

// 反射 private 方法
Method method = clazz.getDeclaredMethod("jf", InputStream.class);
method.setAccessible(true);
method.invoke(p, new FileInputStream("d:\\qqClient.txt"));

反射字段（Field）

通過 Field 類操作類的成員變量：

getField(String name)：獲取 public 字段（包含繼承）。
getDeclaredField(String name)：獲取聲明的字段（包含 private，不包含繼承）。
操作私有字段需 setAccessible(true)。
靜態字段操作時對象參數傳 null。

代碼示例

// public 字段
Field f = clazz.getField("name");
Object value = f.get(p);
f.set(p, "newName");

// private 字段
Field f = clazz.getDeclaredField("password");
f.setAccessible(true);
f.set(p, 36);

// private static 字段
Field f = clazz.getDeclaredField("age");
f.setAccessible(true);
f.set(null, 24); // 靜態字段對象傳 null