Java反射之成员变量的反射

上一篇介绍了Java反射之构造方法反射。这次我们在说一说如何反射类中的成员变量并用作一个简单案例。

[一]Field类

Filed类代表字段，包含字段拥有的所有属性，比如修饰符，变量类型，值等等，Filed类中有获得这些属性的方法。
和Constructor类一样都继承了java.lang.reflect.AccessibleObject类，该类中有方法来判断和设置私有属性能否访问。
下面举个演示如何修改、获得某个类中的变量：
Point类：

public class Point {
    public int x;
    private int y;
    public static int z = 10;
    
    public Point(int x, int y) {
        super();
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
    public int getX() {
        return x;
    }
    public void setX(int x) {
        this.x = x;
    }
    public int getY() {
        return y;
    }
    public void setY(int y) {
        this.y = y;
    }
}

测试方法：

public static void main(String[] args) throws Exception {
        Point p = new Point(3,4);
        Class cls = p.getClass();
        //1、获得Point类中所有的成员变量
        Field[] fields = cls.getFields();
        //打印
        for(Field field : fields){
            //get(p);获得对象p的所有成员变量
            System.out.println(field.get(p));
        }
        
        //2、获得Point类中的指定x,y,z变量
        Field fieldX = cls.getField("x");
        Field fieldY = cls.getField("y");
        Field fieldZ = cls.getField("z");
        //分别对应对象p
        System.out.println("x:"+fieldX.get(p)+" y:"+fieldY.get(p)+" z:"+fieldZ.get(null));
        
    }

结果：

3
10
Exception in thread "main" java.lang.NoSuchFieldException: y
    at java.lang.Class.getField(Class.java:1584)
    at club.leyvan.muzile.ConstructDemo.main(ConstructDemo.java:20)

Class类中的getFields()：获得该类的所有字段作为Field类的对象。
Class类中的getFields(String name)：获得该类中和参数同名的字段。
Filed类中的get(p)：绑定这个字段是哪一个对象身上的。例子中传了p，代表该方法将field对应对象的成员字段绑定给特定对象p及为对象p中对象名称字段的值。
静态变量属于类所以不需要绑定特定对象，传入null即可获得静态字段值。
第一部分的代码除了私有变量都打印出来了，而第二部分报了错，没有y这个私有变量，暂时我们可以看出私有变量是无法读取的。我们现在把代码修改以下，让它可以获得私有变量的值。
修改后代码如下：

public static void main(String[] args) throws Exception {
        Point p = new Point(3,4);
        Class cls = p.getClass();
        //1、获得Point类中所有的成员变量
        Field[] fields = cls.getFields();
        //打印
        for(Field field : fields){
            //get(p);获得对象p的所有成员变量
            System.out.println(field.get(p));
        }
        
        //2、获得Point类中的指定x,y,z变量
        Field fieldX = cls.getField("x");
        //修改部分↓↓
        Field fieldY = cls.getDeclaredField("y");
        fieldY.setAccessible(true);
        //修改部分↑↑
        Field fieldZ = cls.getField("z");
        //分别对应对象p
        System.out.println("x:"+fieldX.get(p)+" y:"+fieldY.get(p)+" z:"+fieldZ.get(null));
        
    }

结果：

3
10
x:3 y:4 z:10

Class类中getDeclaredField(String name)：获得私有变量
Field类继承的类java.lang.reflect.AccessibleObject中有setAccessible(boolean b)：设置是否可以访问私有成员。
上面的方法又叫暴力反射，可以暴力获取私有成员。

[二]案例：利用反射的方式将一个类中的String类型的变量中所有的"b"修改为"a"

Bean类：

package club.leyvan.muzile;

public class Bean {
    public int i1 = 10;
    public String str1 = "basketball";
    private String str2 = "breakfast";
    private static String str3 = "bbc";
    @Override
    public String toString() {
        return "Bean [i1=" + i1 + ", str1=" + str1 + ", str2=" + str2 + "]";
    }
    
    public static String getStr3(){
        return "str3: "+str3;
    }
}

测试方法：

public static void main(String[] args) throws Exception {
        //获得class
        Class cls = Class.forName("club.leyvan.muzile.Bean");
        //创建一个对象 默认调用无参构造方法
        Bean obj = (Bean)cls.newInstance();
        //获得所有字段
        Field[] fields = cls.getDeclaredFields();
        //扫描所有字段
        for(Field field : fields){
            //class对象只有一份，所以使用==更好
            if(field.getType() == String.class){
                //判断是否是
                if(!field.isAccessible()){
                    field.setAccessible(true);
                }
                //判断是否是静态字段
                //getModifiers()获得所有的修饰符
                //boolean isStatic = Modifier.isStatic(field.getModifiers());
                String oldValue = (String)field.get(obj);
                String newValue = oldValue.replace('b', 'a');
                field.set(obj, newValue);
            }
        }
        System.out.println(obj+Bean.getStr3());
    }

结果：

Bean [i1=10, str1=aasketaall, str2=areakfast]str3: aac

其中field.getModifiers()：获得所有的修饰符
Modifier.isStatic()：通过获得修饰符判断是否是static
field.set(obj,value)：修改绑定对象的值

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