Java反射学习笔记（二）

通过反射获取方法信息

除了类，基本类型（int, double, boolean etc）和Java关键字也有其对应的类类型（Class Type)：

• 获取基本类型的类类型（Class Type）：

  1	Class c1 = int.class;

• 获取关键字的类类型（Class Type)：

  1	Class c2 = void.class;

  tips: Java类外的关键字（如package）没有类类型。extends, implements也没有类类型。

此外，Java还提供了获取类的方法的方法：

• 获取所有的public方法：

  1	Method ms1[] = c1.getMethods();

• 获取所有自己声明的方法（不包括从父类继承来的方法）：

  1	Method ms2[] = c1.getDeclaredMethods();

  Method类提供了获取方法的参数列表的类型对应的类类型（Class Type）的方法，即如果参数类型为int，则返回int.class：

  1 2	Method m = ms1[0]; Class paramTypes[] = m.getParameterTypes();

  还可以获取返回类型的类类型（Class Type）：

  1	Class returnType = m.getReturnType();

  tips: 通过Constructor类可以获取类的构造方法，与Method类的用法一样。

如此，我们可以根据一个对象，获取它的类的所有方法信息（包括private方法, 构造方法）。代码见：github

获取成员变量构造函数信息

成员变量也有对应的类类型（Class Type），用Field表示。

• 获取所有成员变量：

  1	Fields fs[] = c.getDeclaredFields();

• 获取Public的成员变量：

  1	Fields fs[] = c.getFields();

• 获取成员变量的信息

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  Field field = fs[0]; Class fieldType = field.getType(); //获取成员变量的名称 String fieldName = field.getName(); //获取成员变量的类型（字符串表示） String typeName = fieldType.getName();

  如此，我们可以根据一个对象，获得它的类的所有成员变量。（包括私有变量）

  方法反射的基本操作

  现在,假如Foo类中有个print方法：

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  public void print(int a, int b){ System.out.print(a + b); }

  在上一部分中我们知道了如何获取一个类的所有方法。如何获取一个特定的方法呢？Class类提供了getMethod()方法来实现这个需求：

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  Foo foo = new Foo(); Class c = foo.getClass(); Method method = c.getMethod("print", new Class[]{int.class, int.class});

  这样就获取到了这个方法。同理，可以用getDeclaredMethod()来获取private的方法。
  如果我们想调用foo对象的print方法，正常的思路是：

  1	foo.print(1,2);

  另一种思路是通过print方法来“调用”foo对象。

  1	Object o = method.invoke(foo, 1, 2);

  o的类型由返回值的类型决定，如果没有返回值则为null, 否则和返回值类型一样。注意要做强制类型转换。

这两种方法操作的结果是一样的。
方法反射的意义是什么呢？我们知道，通过方法反射我们可以获得private的方法，当我们想调用private的方法时，比如某些私有的构造方法，我们便可以通过调用方法对象的setAccessible方法，使得这些私有方法可以为我们所用。此外，方法反射在框架中的应用较为常见，由于笔者还没有研究过框架源码，所以只展开到这里，有兴趣的读者可以自行研究。

思考

我们知道，面向对象的特性之一就是封装。使用private关键字，是为了将不想暴露在外的变量或者方法对外隐藏起来。而反射却提供了获取私有变量和私有方法的能力，这不是违背了面向对象的封装思想吗？其实，当我们深入研究反射的机制后，会发现并不是如此。为了便于理解，我们暂时把这个问题放到一边，先去思考一个泛型的例子：

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ArrayList list1 = new ArrayList();
ArrayList<String> list2 = new ArrayList<String>();

//list1可以添加任意类型的对象，list2中只能添加String对象
//list1和list2的类类型（Class Type）是否相等呢？
Class c1 = list1.getClass();
Class c2 = list2.getClass();
System.out.print(c1 == c2);

打印结果为true，大家可以自行验证。
这个结果说明，list1和list2编译之后得到的.class文件是相同的，编译之后的集合是去泛型化的。如果我们绕过编译，那么就可以向list2中添加非String对象了。思路还是用method.invoke():

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Method method = c2.getMethod("add", Object.class);
method.invoke(list2, 100);

通过打印list2的内容可得知，整数100现在可以加进list2中了。而这是在编译之后进行的操作，对原来的add()方法不造成任何影响。如果你用常规的list2.add()方法，依然不能将非String对象添加进list2中。到这里结论已经出来了，反射给我们提供了一种在运行时动态修改.class文件的能力，并不对源文件造成影响，提高了Java的灵活性。