Java通过反射获取class信息

前言

在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为反射机制。

我们知道，Java语言不是动态语言，但是他却有非常突出的动态相关机制，反射机制。

代码

我们可以通过反射机制获取一个class的相关信息。

1. 利用Javassist获取class信息

Javassist是一个动态类库，可以用来检查、”动态”修改以及创建 Java类。其功能与jdk自带的反射功能类似，但比反射功能更强大。

public static void getClassInfoByJavassist(Class clazz) {
       ClassPool classPool = ClassPool.getDefault();
        classPool.insertClassPath(new ClassClassPath(clazz));
        try {
        	System.out.println("class-->"+clazz.getName());
        	CtClass ctClass = classPool.get(clazz.getName());
        	
        	//获取常量信息
        	CtField[] fields=ctClass.getDeclaredFields();
        	for(int i=0;i<fields.length;i++) {
	        	System.out.println("object="+fields[i].getName()+"-->value="+fields[i].getConstantValue()+"-->type="+fields[i].getType().getName());
        	}
        	
        	//获取方法信息
            CtMethod[] ctMethods = ctClass.getMethods();
            for (CtMethod ctMethod : ctMethods) {
            	//排除equals，hash，toString等方法
                if (!clazz.getName().equals(ctMethod.getDeclaringClass().getName())) {
                    continue;
                }
                MethodInfo methodInfo = ctMethod.getMethodInfo();
                CodeAttribute codeAttribute = methodInfo.getCodeAttribute();
                LocalVariableAttribute attr = (LocalVariableAttribute) codeAttribute.getAttribute(LocalVariableAttribute.tag);
                if (attr == null) {
                    // exception
                }
                String[] paramNames = new String[ctMethod.getParameterTypes().length];
                TreeMap<Integer, String> sortMap = new TreeMap<Integer, String>();
                for (int i = 0; i < attr.tableLength(); i++) 
                    sortMap.put(attr.index(i), attr.variableName(i));
                int pos = Modifier.isStatic(ctMethod.getModifiers()) ? 0 : 1;
                paramNames = Arrays.copyOfRange(sortMap.values().toArray(new String[0]), pos, paramNames.length + pos);
                CtClass[] types=ctMethod.getParameterTypes();
                for(int i=0;i<paramNames.length;i++) {
                	System.out.println("class="+clazz.getSimpleName()+"-->method="+ctMethod.getName()+"-->isStatic="+Modifier.isStatic(ctMethod.getModifiers())+"-->paramsType="+types[i].getName()+"-->paramsName="+paramNames[i]);
                }
                
            }        	
        }catch (Exception e) {
        	e.printStackTrace();
        }         
}

我们新建一个Demo.class

  public class Demo {
	public static String getName(String str) {
		String s="123";
		return str+s;
	}
	
	public Integer doSomething(String str,double a,Map<String, String> map,List<String> list) {
		//doSomething
		Integer i=0;
		return i;
	}
	
	private static final int NUM=1;
	
	private static String s="1234";
	
	static {
		s="5678";
	}
}

调用方法 getClassInfoByJavassist(Demo.class)，输出class信息。

class-->com.zwt.reflect.Demo
object=NUM-->value=1-->type=int
object=s-->value=null-->type=java.lang.String
class=Demo-->method=getName-->isStatic=true-->paramsType=java.lang.String-->paramsName=str
class=Demo-->method=doSomething-->isStatic=false-->paramsType=java.lang.String-->paramsName=str
class=Demo-->method=doSomething-->isStatic=false-->paramsType=double-->paramsName=a
class=Demo-->method=doSomething-->isStatic=false-->paramsType=java.util.Map-->paramsName=map
class=Demo-->method=doSomething-->isStatic=false-->paramsType=java.util.List-->paramsName=list

2. 通过spring里的LocalVariableTableParameterNameDiscoverer获取paramsName，使用jdk自带reflect反射类获取class其他信息

在jdk1.8以下java版本中，根据jdk自带reflect包，可以拿到大部分class信息，唯一拿不到的是参数name，我们可以借助spring包里的LocalVariableTableParameterNameDiscoverer去获取paramsName。

public static void getClassInfoBySpringAndReflect(Class clazz) {
	try {
		LocalVariableTableParameterNameDiscoverer u = 
				new LocalVariableTableParameterNameDiscoverer();
			Method[] methods =clazz.getDeclaredMethods();
			Field[] fields=clazz.getDeclaredFields();
        	for(int i=0;i<fields.length;i++) {
        		//设置成可以access的，否则get(clazz)报错，无法读取private属性
        		fields[i].setAccessible(true);
	        	System.out.println("object="+fields[i].getName()+"-->value="+fields[i].get(clazz)+"-->type="+fields[i].getType().getName());
        	}
			for(Method method:methods) {
				//使用spring LocalVariableTableParameterNameDiscoverer 获取paramsName
				String[] params = u.getParameterNames(method);
				Class<?> [] classType=method.getParameterTypes();
				for (int i = 0; i < params.length; i++) {
                	System.out.println("class="+clazz.getSimpleName()+"-->method="+method.getName()+"-->isStatic="+Modifier.isStatic(method.getModifiers())+"-->paramsType="+classType[i].getName()+"-->paramsName="+params[i]);
				}
			}
	} catch (Exception e) {
		e.printStackTrace();
	}
}

调用getClassInfoBySpringAndReflect(Demo.class)，也可以拿到class信息。

3.使用jdk1.8及以上java版本获取class信息

若jdk版本较高，完全可以不用借助第三方jar包而获取class信息。

jdk1.8以上，添加了Parameter类，可以获取参数paramsName.

public static void getClassInfoByJava8AndReflect(Class clazz){
	try {
        Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
		Field[] fields=clazz.getDeclaredFields();
    	for(int i=0;i<fields.length;i++) {
    		//设置成可以access的，否则get(clazz)报错，无法读取private属性
    		fields[i].setAccessible(true);
        	System.out.println("object="+fields[i].getName()+"-->value="+fields[i].get(clazz)+"-->type="+fields[i].getType().getName());
    	}
        for (Method method : methods) {
        	//使用jdk1.8Parameter获取paramsNames
            Parameter[] params = method.getParameters();
			Class<?> [] classType=method.getParameterTypes();
			for (int i = 0; i < params.length; i++) {
               	System.out.println("class="+clazz.getSimpleName()+"-->method="+method.getName()+"-->isStatic="+Modifier.isStatic(method.getModifiers())+"-->paramsType="+classType[i].getName()+"-->paramsName="+params[i]);
			}
        }
	} catch (Exception e) {
		e.printStackTrace();
	}
   }

调用getClassInfoByJava8AndReflect(Demo.class)，获取class信息。

其他

反射优点：

合理的使用反射机制可以有效降低代码冗余及代码量。并且可以让应用程序实现一些几乎不可能做到的事情。反射属于Java语言里比较高级的一个特性。

反射缺点：

如果不合理的使用反射，可能降低系统性能。

而且非常重要的一点，我们看如上代码，有一句fields[i].setAccessible(true);
这是在设置私有属性可以访问，显然，这破坏了代码的抽象性，而且可能导致安全问题的产生。