Java反射是Java編程語言的一種強(qiáng)大功能，它能夠檢查和修改運行時對象的行為。我們將詳細(xì)探討Java反射中的9個主要操作。

1. 獲取Class對象

在Java反射中，所有操作起點都是獲取對應(yīng)的Class對象，由于每個實例對象都屬于某個類，所以我們最常見的就是從一個實例對象獲取其對應(yīng)類的Class對象。

Java提供了兩種方式來獲取一個類的Class對象：使用getClass()方法或使用Class.forName()靜態(tài)方法。

1.1 通過實例對象獲取Class對象

getClass()是一個實例方法，它存在于所有Java對象中，因為每個對象都繼承自Object，而Object類提供了此方法。當(dāng)在一個特定對象上調(diào)用該方法，將返回該對象所屬的Class對象。

考慮以下的例子，我們有一個String對象，并調(diào)用getClass()方法獲取該對象的Class對象：

String str = "Hello, World!";
Class strClass = str.getClass();

在這個例子中，由于字符串"Hello, World!"是一個String對象，所以getClass()方法返回的是String類的Class對象。

1.2 通過類的全限定名獲取Class對象

如果你只知道類的全限定名，即包含包名的類名，如java.lang.String，可以通過Class類的靜態(tài)方法forName(String className)來獲取該類的Class對象。這種方式常用于動態(tài)加載類。

例如，我們?nèi)缦芦@取String類的Class對象：

Class strClass = Class.forName("java.lang.String"); //動態(tài)加載
Class<?> strClass = String.class; //靜態(tài)加載

此方法將加載名為"java.lang.String"的類，并返回該類的Class對象。

總結(jié)起來，獲取Class對象的主要方式就是通過實例對象的getClass()方法和Class.forName()靜態(tài)方法，而后續(xù)的反射操作，都是基于這個Class對象進(jìn)行的。

2. 創(chuàng)建對象

利用反射，我們可以動態(tài)地創(chuàng)建一個對象。通過在獲取到的Class對象上調(diào)用newInstance()方法，可以創(chuàng)建該類的新實例，等價于使用new關(guān)鍵字。

2.1 使用newInstance()創(chuàng)建對象

Class類中的newInstance()方法會調(diào)用類的無參構(gòu)造函數(shù)來創(chuàng)建該類的新實例。這等價于使用new關(guān)鍵字和無參構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建對象。

例如，假設(shè)我們有一個Person類有一個無參構(gòu)造函數(shù)，我們可以像下面這樣創(chuàng)建Person的新實例：

Class<?> personClass = Person.class;
Person person = (Person) personClass.newInstance();

這里，我們首先獲取到Person類的Class對象，然后通過調(diào)用newInstance()方法創(chuàng)建了Person的新實例。

2.2 注意事項與限制

• newInstance()方法只能調(diào)用無參構(gòu)造函數(shù)，如果需要使用帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建對象，需要使用Constructor類的newInstance(Object... initargs)方法。

• 調(diào)用newInstance()方法時，無參構(gòu)造函數(shù)的訪問權(quán)限需要是可訪問的。如果無參構(gòu)造函數(shù)是private，那么調(diào)用newInstance()方法就會拋出IllegalAccessException。

• 如果無參構(gòu)造函數(shù)在執(zhí)行過程中拋出了異常，那么調(diào)用newInstance()方法也會拋出InstantiationException。

在使用newInstance()方法的時候，對上述限制和異常需要有一定的注意和處理。

雖然可以使用newInstance()方法，但因為其使用的是無參構(gòu)造函數(shù)，所以在需要參數(shù)構(gòu)造的情況下，推薦使用Constructor.newInstance(Object... initargs)方法。

要注意，從Java 9開始，Class類的newInstance()方法已經(jīng)被棄用。取而代之的是，應(yīng)該使用Class類的getDeclaredConstructor()方法獲取Constructor對象，然后調(diào)用Constructor對象的newInstance()方法來創(chuàng)建類的實例。

以下是使用getDeclaredConstructor().newInstance()方法創(chuàng)建實例的示例：

Class<?> personClass = Person.class;
Person person = (Person) personClass.getDeclaredConstructor().newInstance();

使用這種方式創(chuàng)建對象，我們可以選擇調(diào)用哪個構(gòu)造函數(shù)并傳入合適的參數(shù)，因此它提供了更大的靈活性。

另外，當(dāng)使用反射創(chuàng)建對象時，可能會拋出各種異常（比如ClassNotFoundException，InstantiationException，IllegalAccessException，NoSuchMethodException，InvocationTargetException等），因此在使用反射時，需要進(jìn)行恰當(dāng)?shù)漠惓Ｌ幚怼?/p>

3. 獲取和操作成員變量

我們可以通過getDeclaredField(String name)方法從某個Class對象中獲取指定的字段，然后可以使用Field類的set(Object obj, Object value)方法來修改此字段的值。

3.1 獲取成員變量

Java反射提供了從Class對象中獲取指定字段的方法。具體來說，通過如下幾個方法：

• getDeclaredField(String name)：返回一個Field對象，它反映此Class對象所表示的類或接口的指定已聲明字段。這包括所有的字段，無論其訪問權(quán)限如何。
• getDeclaredFields()：返回此Class對象表示的類或接口所聲明的所有字段的Field對象數(shù)組。
• getField(String name)：返回一個Field對象，它反映此Class對象所表示的類或接口的指定公開字段，包括其父類或父接口中的字段。
• getFields()：返回包含此Class對象表示的類或接口的所有可訪問公共字段的Field對象的數(shù)組。

例如，假設(shè)我們有一個Person類：

public class Person {private String name;// getters and setters
}

我們可以使用以下幾種方法獲取"name"字段以及其他字段：

// 獲取單個字段
Class<?> personClass = Person.class;
Field nameField = personClass.getDeclaredField("name");// 獲取所有聲明的字段（不包括父類）
Field[] declaredFields = personClass.getDeclaredFields();// 獲取單個公有字段（包括父類）
Field nameFieldPublic = personClass.getField("name");// 獲取所有公有字段（包括父類）
Field[] publicFields = personClass.getFields();

注意：getDeclaredField和getDeclaredFields方法會返回所有字段，無論其是否公開；而getField和getFields方法只會返回公開的字段，包括從父類繼承的字段。

3.2 操作成員變量

獲取到Field對象后，我們可以對其進(jìn)行操作。Field類提供了多個方法來設(shè)置或獲取字段的值。

例如，我們可以使用set(Object obj, Object value)方法來修改字段的值。此方法接受兩個參數(shù)：第一個參數(shù)是要修改的對象，第二個參數(shù)是新的字段值。

假設(shè)我們有一個Person對象person，我們可以這樣修改其"name"字段的值：

nameField.setAccessible(true); // necessary for private fields
nameField.set(person, "Alice");

這段代碼首先調(diào)用setAccessible(true)方法允許訪問私有字段，然后調(diào)用set(Object obj, Object value)方法將person的"name"字段值設(shè)為"Alice"。

注意，setAccessible方法是用于削弱Java語言訪問控制的，所以需要謹(jǐn)慎使用。此外，對于final字段，反射不允許改變其值。

總的來說，Java反射提供了靈活的方式來操作類的字段，實現(xiàn)了在運行時動態(tài)地獲取和設(shè)置字段的值。

4. 獲取構(gòu)造函數(shù)并創(chuàng)建對象

除了使用newInstance()方法，我們也可以通過獲取類的特定構(gòu)造函數(shù)來創(chuàng)建新對象。這可以通過調(diào)用getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)方法并傳入?yún)?shù)類型來實現(xiàn)。

4.1 獲取構(gòu)造函數(shù)

Java反射提供了從Class對象中獲取構(gòu)造函數(shù)的功能。具體的方式主要有以下幾種：

• getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes)：返回 Constructor 對象，該對象反映此 Class 對象所表示的類或接口的指定聲明構(gòu)造函數(shù)。該方法接受一個或多個Class類型的參數(shù)，表示你要獲取的構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)類型。
• getDeclaredConstructors()：返回 Constructor 對象的一個數(shù)組，這些對象反映此 Class 對象表示的類或接口的所有已聲明構(gòu)造函數(shù)。
• getConstructor(Class... parameterTypes)：返回一個 Constructor 對象，該對象反映此 Class 對象所表示的類或接口的指定公開（public）構(gòu)造函數(shù)。
• getConstructors()：返回包含一個數(shù)組，該數(shù)組包含 Constructor 對象反映由此 Class 對象表示的類的所有公開（public）構(gòu)造函數(shù)。

例如，假設(shè)我們有一個Person類，它有一個接受String類型參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)：

public class Person {private String name;public Person(String name) {this.name = name;}// getters and setters
}

我們可以使用以下方法來獲取該Person類的構(gòu)造函數(shù)：

// 獲取單個指定參數(shù)類型的構(gòu)造函數(shù)
Class<?> personClass = Person.class;
Constructor<?> constructor = personClass.getDeclaredConstructor(String.class);// 獲取所有已聲明的構(gòu)造函數(shù)
Constructor<?>[] declaredConstructors = personClass.getDeclaredConstructors();// 獲取單個公開（public）的構(gòu)造函數(shù)
Constructor<?> publicConstructor = personClass.getConstructor(String.class);// 獲取所有公開（public）的構(gòu)造函數(shù)
Constructor<?>[] publicConstructors = personClass.getConstructors();

注意，getDeclaredConstructor和getDeclaredConstructors方法返回的都是類自身聲明的構(gòu)造函數(shù)，無論其訪問權(quán)限如何；而getConstructor和getConstructors方法返回的都是類的公開（public）構(gòu)造函數(shù)，不包括類自身的私有（private）和受保護(hù)（protected）構(gòu)造函數(shù)。

4.2 使用構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建對象

獲取到Constructor對象后，我們可以使用它來創(chuàng)建類的新實例。具體來說，Constructor類的newInstance(Object... initargs)方法可以創(chuàng)建一個新的對象。這個方法接受一系列參數(shù)，用于傳遞給構(gòu)造函數(shù)。

使用上述Person類的例子，我們可以這樣創(chuàng)建一個新的Person對象：

Person person = (Person) constructor.newInstance("Alice");

這段代碼將創(chuàng)建一個新的Person對象，其"name"字段的值為"Alice"。

相比直接使用Class類的newInstance()方法，使用Constructor對象創(chuàng)建新實例的好處是可以選擇調(diào)用哪個構(gòu)造函數(shù)，并傳入合適的參數(shù)。

5. 獲取和調(diào)用成員方法

我們也可以使用反射來獲取并調(diào)用類的成員方法。通過getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)方法可以獲取指定的方法，然后通過調(diào)用Method類的invoke(Object obj, Object... args)方法來調(diào)用此方法。

5.1 獲取成員方法

Java反射提供了獲取類的成員方法的功能。具體的方式主要有以下幾種：

• getDeclaredMethod(String name, Class... parameterTypes)：返回一個 Method 對象，它反映此 Class 對象所表示的類或接口的指定已聲明的方法。此方法接收兩個參數(shù)：一個是要獲取的方法的名稱，另一個是該方法參數(shù)的類型。
• getDeclaredMethods()：返回包含 Method 對象的一個數(shù)組，這些對象反映此 Class 對象表示的類或接口聲明的所有方法, 不包括繼承的方法。
• getMethod(String name, Class... parameterTypes)：返回一個 Method 對象，它反映此 Class 對象所代表的類或接口的指定公共（public）成員方法，包括其繼承的方法。
• getMethods()：返回包含 Method 對象的一個數(shù)組，這些對象反映此 Class 對象所代表的類或接口的所有公共（public）成員方法，包括其繼承的方法。

例如，假設(shè)我們有一個Person類，有一個名為"sayHello"的方法：

public class Person {public void sayHello(String message) {System.out.println("Hello, " + message);}
}

我們可以使用以下方法來獲取Person類的方法：

// 獲取單個指定參數(shù)類型的方法
Class<?> personClass = Person.class;
Method sayHelloMethod = personClass.getDeclaredMethod("sayHello", String.class);// 獲取所有已聲明的方法
Method[] declaredMethods = personClass.getDeclaredMethods();// 獲取單個公開（public）的方法，包括父類的方法
Method sayHelloMethodPublic = personClass.getMethod("sayHello", String.class);// 獲取所有公開（public）的方法，包括父類的方法
Method[] publicMethods = personClass.getMethods();

注意，getDeclaredMethod和getDeclaredMethods方法會返回類自身聲明的所有方法，無論其訪問權(quán)限如何，而getMethod和getMethods方法返回的都是類的公開（public）方法，包括從父類繼承的方法。

5.2 調(diào)用成員方法

獲取到Method對象后，可以使用它來調(diào)用類的成員方法。具體使用Method類的invoke(Object obj, Object... args)方法實現(xiàn)。invoke方法接收兩個參數(shù)：第一個參數(shù)是要調(diào)用方法的對象，第二個參數(shù)是調(diào)用方法時傳入的參數(shù)。

使用前面Person類的例子，我們可以這樣調(diào)用"sayHello"方法：

Person person = new Person();
sayHelloMethod.invoke(person, "Alice");

執(zhí)行這段代碼后，控制臺將輸出：Hello, Alice

此外，對于訪問權(quán)限的問題，如私有方法，也是可以通過setAccessible(true)來關(guān)閉Java語言的訪問權(quán)限檢查，從而調(diào)用私有方法。此處需要格外注意，這么做可能會導(dǎo)致安全問題，必須要謹(jǐn)慎對待。

6. 獲取類名

我們可以通過調(diào)用getName()方法來獲取類的全限定名（包括包名）。

在Java反射中，Class類的getName()方法可用于獲取類的全限定名，也就是類名包含包名。

例如，假設(shè)我們有一個完全限定名為"com.example.Person"的類，我們可以這樣獲取該類的全限定名：

Class<?> personClass = Person.class;
String className = personClass.getName();

執(zhí)行這段代碼后，className的值將是：“com.example.Person”。

此外，Class類還有其他一些方法可以獲取類的信息：

• getSimpleName()：返回類的簡單名字，不包括包名。對于上述例子，getSimpleName()將返回"Person"。
• getPackage()：返回包含此類的Package對象。可以用來獲取包級別的注解、聲明的版本等信息。
• getSuperclass()：返回表示此 Class 所表示的實體（類、接口、基本類型或 void）的超類的 Class。
• getInterfaces()：確定此 Class 對象所表示的類或接口實現(xiàn)的接口。

這就是關(guān)于Java反射獲取類名和其他相關(guān)類信息的內(nèi)容。

7. 獲取父類

我們可以通過調(diào)用getSuperclass()方法獲取類的父類。

在Java反射中，Class類的getSuperclass()方法可以獲取類的父類信息。

例如，假設(shè)我們有一個名為"Person"的類，它繼承自"Human"類，我們可以這樣獲取"Person"類的父類信息：

Class<?> personClass = Person.class;
Class<?> superClass = personClass.getSuperclass();

執(zhí)行這段代碼后，superClass的值將是代表"Human"類的Class對象。

除此之外，Class類提供了一些其他方法來獲取類繼承相關(guān)的信息：

• getGenericSuperclass()：返回表示此 Class 所表示的實體（類、接口、基本類型或 void）的直接超類的 Type。如果超類是參數(shù)化的，則返回的類型是參數(shù)化類型。
• getInterfaces()：確定此 Class 對象所表示的類或接口實現(xiàn)的接口。
• getGenericInterfaces()：返回表示此 Class 所表示的實體（類、接口、基本類型或 void）實現(xiàn)的接口的 Type。

例如，獲取"Person"類的所有實現(xiàn)的接口：

Type[] interfaces = personClass.getInterfaces();

以上就是關(guān)于Java反射中獲取類的父類和其他繼承相關(guān)信息的方法。

8. 獲取實現(xiàn)的接口

我們也可以通過使用getInterfaces()方法獲取一個類實現(xiàn)的所有接口。

在Java反射中，Class類的getInterfaces()方法可以獲取一個類實現(xiàn)的所有接口。它返回一個包含表示這些接口的Class對象的數(shù)組。

例如，如果我們有一個Person類實現(xiàn)了Runnable和Comparable接口：

public class Person implements Runnable, Comparable<Person> {// ...
}

我們可以這樣獲取Person類實現(xiàn)的所有接口：

Class<?> personClass = Person.class;
Class<?>[] interfaceClasses = personClass.getInterfaces();

執(zhí)行這段代碼后，interfaceClasses將是一個包含表示Runnable類和Comparable類的Class對象的數(shù)組。

除了getInterfaces()方法，Class類還提供了getGenericInterfaces()方法，它返回一個Type對象的數(shù)組，這些對象代表這個類所實現(xiàn)的所有接口。相較于getInterfaces()，getGenericInterfaces()考慮了泛型接口。

對于前面的Person類，我們可以這樣獲取泛型接口：

Type[] genericInterfaces = personClass.getGenericInterfaces();

執(zhí)行這代碼后，genericInterfaces將是一個包含表示Runnable接口和Comparable<Person>接口的Type對象的數(shù)組。

以上就是在Java反射中獲取類所實現(xiàn)接口的方法。

9. 獲取類的修飾符

我們可以通過getModifiers()方法獲取類的修飾符，比如public、private、static等。然后我們可以使用java.lang.reflect.Modifier類的靜態(tài)方法來解析這些修飾符。

在Java反射中，我們可以通過Class類的getModifiers()方法獲取類的修飾符，該方法返回一個整數(shù)，表示類的修飾符。這個整數(shù)值表示的修飾符包括public、private、protected、static、final、abstract、interface等。例如，如下的獲取方式：

Class<?> personClass = Person.class;
int modifiers = personClass.getModifiers();

然后，我們可以使用java.lang.reflect.Modifier類的一系列靜態(tài)方法來解析這個整數(shù)值，以此來判斷類的修飾符。Modifier類提供如下一些方法：

• isAbstract(int mod)：判斷是否為抽象類。
• isFinal(int mod)：判斷是否為final類。
• isInterface(int mod)：判斷是否為接口。
• isPrivate(int mod)：判斷是否為private類。
• isProtected(int mod)：判斷是否為protected類。
• isPublic(int mod)：判斷是否為public類。
• isStatic(int mod)：判斷是否為static類。

如，判斷"Person"類是否為public和abstract：

boolean isPublic = Modifier.isPublic(modifiers);
boolean isAbstract = Modifier.isAbstract(modifiers);

以上主要介紹了如何通過反射獲取類的修飾符，以及如何解析獲取到的修飾符。