发现class成员

Class中提供了用于访问字段，方法和构造函数的两类方法：枚举这些成员的方法和搜索特定成员的方法。与直接在类上声明的成员的访问方法相比，还有很多方法与在超interface和超类中搜索继承成员的方法不同。下表总结了所有成员定位方法及其 Feature。

用于定位字段的类方法

Class API	成员名单？	Inherited members?	Private members?
getDeclaredField()	no	no	yes
getField()	no	yes	no
getDeclaredFields()	yes	no	yes
getFields()	yes	yes	no

用于定位方法的类方法

Class API	成员名单？	Inherited members?	Private members?
getDeclaredMethod()	no	no	yes
getMethod()	no	yes	no
getDeclaredMethods()	yes	no	yes
getMethods()	yes	yes	no

用于定位构造函数的类方法

Class API	成员名单？	Inherited members?	Private members?
getDeclaredConstructor()	no	N/A1	yes
getConstructor()	no	N/A1	no
getDeclaredConstructors()	yes	N/A1	yes
getConstructors()	yes	N/A1	no

1 构造函数未继承。

给定一个类名并指出感兴趣的成员，ClassSpy示例使用get*s()方法来确定所有公共元素(包括任何继承的元素)的列表。

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Member;
import static java.lang.System.out;

enum ClassMember { CONSTRUCTOR, FIELD, METHOD, CLASS, ALL }

public class ClassSpy {
    public static void main(String... args) {
	try {
	    Class<?> c = Class.forName(args[0]);
	    out.format("Class:%n  %s%n%n", c.getCanonicalName());

	    Package p = c.getPackage();
	    out.format("Package:%n  %s%n%n",
		       (p != null ? p.getName() : "-- No Package --"));

	    for (int i = 1; i < args.length; i++) {
		switch (ClassMember.valueOf(args[i])) {
		case CONSTRUCTOR:
		    printMembers(c.getConstructors(), "Constructor");
		    break;
		case FIELD:
		    printMembers(c.getFields(), "Fields");
		    break;
		case METHOD:
		    printMembers(c.getMethods(), "Methods");
		    break;
		case CLASS:
		    printClasses(c);
		    break;
		case ALL:
		    printMembers(c.getConstructors(), "Constuctors");
		    printMembers(c.getFields(), "Fields");
		    printMembers(c.getMethods(), "Methods");
		    printClasses(c);
		    break;
		default:
		    assert false;
		}
	    }

        // production code should handle these exceptions more gracefully
	} catch (ClassNotFoundException x) {
	    x.printStackTrace();
	}
    }

    private static void printMembers(Member[] mbrs, String s) {
	out.format("%s:%n", s);
	for (Member mbr : mbrs) {
	    if (mbr instanceof Field)
		out.format("  %s%n", ((Field)mbr).toGenericString());
	    else if (mbr instanceof Constructor)
		out.format("  %s%n", ((Constructor)mbr).toGenericString());
	    else if (mbr instanceof Method)
		out.format("  %s%n", ((Method)mbr).toGenericString());
	}
	if (mbrs.length == 0)
	    out.format("  -- No %s --%n", s);
	out.format("%n");
    }

    private static void printClasses(Class<?> c) {
	out.format("Classes:%n");
	Class<?>[] clss = c.getClasses();
	for (Class<?> cls : clss)
	    out.format("  %s%n", cls.getCanonicalName());
	if (clss.length == 0)
	    out.format("  -- No member interfaces, classes, or enums --%n");
	out.format("%n");
    }
}

这个例子比较紧凑。但是，printMembers()方法有点尴尬，因为自从最早的反射实现以来就存在java.lang.reflect.Memberinterface，并且在引入泛型时不能将其修改为包括更有用的getGenericString()方法。唯一的选择是如图所示进行测试和转换，用printConstructors()，printFields()和printMethods()替换此方法，或者对Member.getName()的相对备用结果感到满意。

输出 samples 及其解释如下。用户 Importing 以斜体显示。

$ java ClassSpy java.lang.ClassCastException CONSTRUCTOR
Class:
  java.lang.ClassCastException

Package:
  java.lang

Constructor:
  public java.lang.ClassCastException()
  public java.lang.ClassCastException(java.lang.String)

由于没有继承构造函数，因此找不到在直接超类RuntimeException和其他超类中定义的异常链接机制构造函数(带有Throwable参数的异常)。

$ java ClassSpy java.nio.channels.ReadableByteChannel METHOD
Class:
  java.nio.channels.ReadableByteChannel

Package:
  java.nio.channels

Methods:
  public abstract int java.nio.channels.ReadableByteChannel.read
    (java.nio.ByteBuffer) throws java.io.IOException
  public abstract void java.nio.channels.Channel.close() throws
    java.io.IOException
  public abstract boolean java.nio.channels.Channel.isOpen()

interfacejava.nio.channels.ReadableByteChannel定义read()。其余方法是从superinterface继承的。通过将get*s()替换为getDeclared*s()，可以轻松地修改此代码以仅列出那些在类中实际声明的方法。

$ java ClassSpy ClassMember FIELD METHOD
Class:
  ClassMember

Package:
  -- No Package --

Fields:
  public static final ClassMember ClassMember.CONSTRUCTOR
  public static final ClassMember ClassMember.FIELD
  public static final ClassMember ClassMember.METHOD
  public static final ClassMember ClassMember.CLASS
  public static final ClassMember ClassMember.ALL

Methods:
  public static ClassMember ClassMember.valueOf(java.lang.String)
  public static ClassMember[] ClassMember.values()
  public final int java.lang.Enum.hashCode()
  public final int java.lang.Enum.compareTo(E)
  public int java.lang.Enum.compareTo(java.lang.Object)
  public final java.lang.String java.lang.Enum.name()
  public final boolean java.lang.Enum.equals(java.lang.Object)
  public java.lang.String java.lang.Enum.toString()
  public static <T> T java.lang.Enum.valueOf
    (java.lang.Class<T>,java.lang.String)
  public final java.lang.Class<E> java.lang.Enum.getDeclaringClass()
  public final int java.lang.Enum.ordinal()
  public final native java.lang.Class<?> java.lang.Object.getClass()
  public final native void java.lang.Object.wait(long) throws
    java.lang.InterruptedException
  public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws
    java.lang.InterruptedException
  public final void java.lang.Object.wait() hrows java.lang.InterruptedException
  public final native void java.lang.Object.notify()
  public final native void java.lang.Object.notifyAll()

在这些结果的字段部分中，列出了枚举常量。虽然这些是技术上的领域，但将它们与其他领域区分开来可能很有用。为此，可以将本示例修改为使用java.lang.reflect.Field.isEnumConstant()。本章后面的EnumSpy示例Examining Enums包含一个可能的实现。

在输出的方法部分中，观察到方法名称包括声明类的名称。因此，toString()方法由Enum实现，而不是从Object继承。可以通过使用Field.getDeclaringClass()修改代码以使其更加明显。以下片段说明了潜在解决方案的一部分。

if (mbr instanceof Field) {
    Field f = (Field)mbr;
    out.format("  %s%n", f.toGenericString());
    out.format("  -- declared in: %s%n", f.getDeclaringClass());
}