之前写到了设计模式的代理模式，因为下一篇动态代理等内容需要用到反射的知识，所以在之前Java篇的基础上再写一篇有关反射的内容，还是以实际的程序为主，了解反射是做什么的、应该怎么用。
一、什么是反射
反射就是把Java类中的各个成分映射成一个个的Java对象。即在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所以属性和方法；对于任意一个对象，都能调用它的任意一个方法和属性。这种动态获取信息及动态调用对象方法的功能叫Java的反射机制。
1. 反射机制的功能
Java反射机制主要提供了以下功能：
- 在运行时判断任意一个对象所属的类。
- 在运行时构造任意一个类的对象。
- 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。
- 在运行时调用任意一个对象的方法。
- 生成动态代理。
2. 实现反射机制的类
Java中主要由以下的类来实现Java反射机制（这些类都位于java.lang.reflect包中）：
- Class类：代表一个类。 Field类：代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性）。
- Method类：代表类的方法。
- Constructor类：代表类的构造方法。
- Array类：提供了动态创建数组，以及访问数组的元素的静态方法。
二、反射的使用
下面分步说明以下如何通过反射获取我们需要的内容。
我们先随意写一个Customer类（就是一个PO类），然后看看如何通过反射对这个类进行操作。
1. Customer类
public class Customer {
private Long id;
private String name;
private int age;
public Customer() {}
public Customer(String name,int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public Long getId() {
return id;
}
public void setId(Long id) {
this.id=id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name=name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age=age;
}
}
2. ReflectTester类
这个类用来演示Reflection API的基本使用方法。这里自定义的copy方法是用来创建一个和参数objcet同样类型的对象，然后把object对象中的所有属性拷贝到新建的对象中，并将其返回。
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectTester {
public Object copy(Object object) throws Exception{
//获得对象的类型
Class classType=object.getClass();
System.out.println("Class:"+classType.getName());
//通过默认构造方法创建一个新的对象
Object objectCopy=classType.getConstructor(new Class[]{}).newInstance(new Object[]{});
//获得对象的所有属性
Field fields[]=classType.getDeclaredFields();
for(int i=0; i<fields.length;i++){
Field field=fields[i];
String fieldName=field.getName();
String firstLetter=fieldName.substring(0,1).toUpperCase();
//获得和属性对应的getXXX()方法的名字
String getMethodName="get"+firstLetter+fieldName.substring(1);
//获得和属性对应的setXXX()方法的名字
String setMethodName="set"+firstLetter+fieldName.substring(1);
//获得和属性对应的getXXX()方法
Method getMethod=classType.getMethod(getMethodName,new Class[]{});
//获得和属性对应的setXXX()方法
Method setMethod=classType.getMethod(setMethodName,new Class[]{field.getType()});
//调用原对象的getXXX()方法
Object value=getMethod.invoke(object,new Object[]{});
System.out.println(fieldName+":"+value);
//调用拷贝对象的setXXX()方法
setMethod.invoke(objectCopy,new Object[]{value});
}
return objectCopy;
}
}
下面分析一下上述代码。
首先，通过Object类中的getClass()方法获取对象的类型。
Class classType=object.getClass();
而Class类是Reflection API中的核心类，主要方法如下：
- getName()：获得类的完整名字。 getFields()：获得类的public类型的属性。
- getDeclaredFields()：获得类的所有属性。
- getMethods()：获得类的public类型的方法。
- getDeclaredMethods()：获得类的所有方法。
- getMethod(String name, Class[] parameterTypes)：获得类的特定方法，name参数指定方法的名字，parameterTypes参数指定方法的参数类型。
- getConstrutors()：获得类的public类型的构造方法。
- getConstrutor(Class[] parameterTypes)：获得类的特定构造方法，parameterTypes参数指定构造方法的参数类型。
- newInstance()：通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象。
第二步，通过默认构造方法创建一个新的对象，即先调用Class类的getConstructor()方法获得一个Constructor对象，它代表默认的构造方法，然后调用Constructor对象的newInstance()方法构造一个实例。
Object objectCopy=classType.getConstructor(new Class[]{}).newInstance(new Object[]{});
第三步，获得对象的所有属性，即通过Class类的getDeclaredFields()方法返回类的所有属性，包括public、protected、default和private访问级别的属性，
Field fields[]=classType.getDeclaredFields();
第四步，获得每个属性相应的get/set方法，然后执行这些方法，把原来的对象属性拷贝到新的对象中。
这里我们可以写一个InvokeTester的类，然后运用反射机制调用一个InvokeTester对象的add()方法（自定义方法），如add()方法的两个参数为int类型，那么获取表示add()方法的Method对象代码如下：
Method addMethod=classType.getMethod("add",new Class[]{int.class,int.class});
上述代码中也有用到Method的invoke方法，其接收参数必须为对象，如果参数为基本数据类型，必须转换为相应的包装类型的对象，如int要转换为Integer。而invoke方法的返回值总是对象，如果实际被调用的方法的返回类型是基本数据类型，那么invoke方法会将其转换为相应的包装类型的对象，再将其返回。
下面简单测试一下，具体的方法调用如上面提到的add方法，可自行编写（具体实例见下篇）：
public static void main(String[] args) throws Exception {
Customer customer = new Customer();
customer.setId(10L);
customer.setName("adam");
customer.setAge(3);
new ReflectTester().copy(customer);
}
运行结果如下：
三、具体实例
下面我们尝试着通过反射机制对一个jar包中的类进行分析，把类中所有的属性和方法提取出来，并写入到一个文件里中。
目录结构如下：
1. ReflexDemo类
主要代码部分，通过反射获取类、属性及方法。
import java.io.File;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;
import java.util.Enumeration;
import java.util.jar.JarEntry;
import java.util.jar.JarFile;
/**
* @ClassName: ReflexDemo
* @Description: 通过反射获取类、属性及方法
* @author adamjwh
* @date 2018年5月28日
*
*/
public class ReflexDemo {
private static StringBuffer sBuffer;
public static void getJar(String jar) throws Exception {
try {
File file = new File(jar);
URL url = file.toURI().toURL();
URLClassLoader classLoader = new URLClassLoader(new URL[] { url },
Thread.currentThread().getContextClassLoader());
JarFile jarFile = new JarFile(jar);
Enumeration<JarEntry> enumeration = jarFile.entries();
JarEntry jarEntry;
sBuffer = new StringBuffer(); //存数据
while (enumeration.hasMoreElements()) {
jarEntry = enumeration.nextElement();
if (jarEntry.getName().indexOf("META-INF") < 0) {
String classFullName = jarEntry.getName();
if (classFullName.indexOf(".class") < 0) {
classFullName = classFullName.substring(0, classFullName.length() - 1);
} else {
// 去除后缀.class，获得类名
String className = classFullName.substring(0, classFullName.length() - 6).replace("/", ".");
Class<?> myClass = classLoader.loadClass(className);
sBuffer.append("类名\t：" + className);
System.out.println("类名\t：" + className);
// 获得属性名
Class<?> clazz = Class.forName(className);
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
for (Field field : fields) {
sBuffer.append("属性名\t：" + field.getName() + "\n");
System.out.println("属性名\t：" + field.getName());
sBuffer.append("-属性类型\t：" + field.getType() + "\n");
System.out.println("-属性类型\t：" + field.getType());
}
// 获得方法名
Method[] methods = myClass.getMethods();
for (Method method : methods) {
if (method.toString().indexOf(className) > 0) {
sBuffer.append("方法名\t：" + method.toString().substring(method.toString().indexOf(className)) + "\n");
System.out.println("方法名\t：" + method.toString().substring(method.toString().indexOf(className)));
}
}
sBuffer.append("--------------------------------------------------------------------------------" + "\n");
System.out.println("--------------------------------------------------------------------------------");
}
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
sBuffer.append("End");
System.out.println("End");
WriteFile.write(sBuffer); //写文件
}
}
}
2. WriteFile类
进行写文件操作。
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
/**
* @ClassName: WriteFile
* @Description: 写文件操作
* @author adamjwh
* @date 2018年5月28日
*
*/
public class WriteFile {
private static String pathname = "src/com/adamjwh/jnp/ex14/out.txt";
public static void write(StringBuffer sBuffer) throws Exception {
File file = new File(pathname);
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(file));
bw.write(sBuffer.toString());
bw.close();
}
}
3. Main类
这里我们需要在项目下新建一个lib文件夹，然后将要解析的jar包放入其中，比如这里我们放入jdk的dt.jar。目录结构如下：
执行程序：
/**
* @ClassName: Main
* @Description:
* @author adamjwh
* @date 2018年5月28日
*
*/
public class Main {
private static String jar = "lib/dt.jar";
public static void main(String[] args) throws Exception {
ReflexDemo.getJar(jar);
}
}
运行结果如下：
