Class类的详细说明

Class 类是Java反射机制的核心，每个Java类或接口在JVM中都有一个对应的 Class 对象，用于表示该类的元数据（如类名、方法、字段、构造器等）。以下是其核心知识点：

1. 获取Class对象的三种方式

方式	示例	适用场景
类名.class	`Class<String> clazz = String.class;`	已知具体类名，编译时确定。
对象.getClass()	`String s = "hello"; Class<?> clazz = s.getClass();`	通过已有对象获取类信息。
Class.forName()	`Class<?> clazz = Class.forName("java.lang.String");`	动态加载类，需全限定类名（全限定类名是带有包名的）。

2. Class类的核心方法

(1) 获取类的基本信息

方法	作用
`String getName()`	返回全限定类名（如 `java.lang.String`）。
`String getSimpleName()`	返回简单类名（如 `String`）。
`Package getPackage()`	返回类所在的包信息（包名、注解等）。
`int getModifiers()`	返回类的修饰符（如 `public`、`final`），需配合 `Modifier` 类解析。
`boolean isInterface()`	判断是否为接口。

(2) 获取继承关系

方法	作用
`Class<?> getSuperclass()`	返回直接父类的 `Class` 对象（若为 `Object` 则返回 `null`）。
`Class<?>[] getInterfaces()`	返回类实现的所有接口的 `Class` 数组。

(3) 操作字段（Field）

方法	作用
`Field getField(String name)`	获取指定名称的公共字段（包括继承的）。
`Field getDeclaredField(String name)`	获取类声明的字段（包括私有、受保护），不包含继承字段。
`Field[] getFields()`	获取所有公共字段（包括继承的）。
`Field[] getDeclaredFields()`	获取类声明的所有字段（包括私有、受保护）。

(4) 操作方法（Method）

方法	作用
`Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)`	获取指定名称和参数的公共方法（包括继承的）。
`Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)`	获取类声明的指定方法（包括私有、受保护），不包含继承方法。
`Method[] getMethods()`	获取所有公共方法（包括继承的）。
`Method[] getDeclaredMethods()`	获取类声明的所有方法（包括私有、受保护）。

(5) 操作构造器（Constructor）

方法	作用
`Constructor<?>[] getConstructors()`	获取所有公共构造方法。
`Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()`	获取所有声明的构造方法（包括私有）。
`Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)`	获取指定参数类型的公共构造方法。
`Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)`	获取指定参数类型的声明构造方法（包括私有）。

(6) 实例化对象

方法	作用
`T newInstance()`	已过时：通过默认无参构造器创建实例（需存在无参构造方法）。
替代方案：通过 `Constructor` 对象	示例：
```java
Constructor constructor =
User.class.getConstructor(String.class);
User user = constructor.newInstance(“Alice”);
```

(7) 其他实用方法

方法	作用
`Annotation[] getAnnotations()`	获取类上的所有注解（包括元注解）。
`ClassLoader getClassLoader()`	返回类的类加载器。
`boolean isArray()`	判断是否为数组类型。
`Class<?> getComponentType()`	返回数组类型的元素类型（如 `String[].class.getComponentType()` → `String.class`）。

3. 示例代码

(1) 获取类信息

Class<?> clazz = Class.forName("java.util.ArrayList");
System.out.println("类名: " + clazz.getName());        // java.util.ArrayList
System.out.println("简单类名: " + clazz.getSimpleName()); // ArrayList
System.out.println("包名: " + clazz.getPackage().getName()); // java.util

(2) 操作私有字段

public class User {private String name;public User(String name) { this.name = name; }
}Class<User> clazz = User.class;
User user = clazz.getConstructor(String.class).newInstance("Alice");Field nameField = clazz.getDeclaredField("name");
nameField.setAccessible(true); // 允许访问私有字段
nameField.set(user, "Bob");
System.out.println(nameField.get(user)); // 输出: Bob

(3) 调用私有方法

public class Calculator {private int add(int a, int b) { return a + b; }
}Class<Calculator> clazz = Calculator.class;
Calculator calc = clazz.newInstance();Method addMethod = clazz.getDeclaredMethod("add", int.class, int.class);
addMethod.setAccessible(true);
int result = (int) addMethod.invoke(calc, 3, 5);
System.out.println(result); // 输出: 8