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
Run
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;
Run
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。