对 Java 中的任意 Object 实例，只要获取了它的 Class，就可以获取它的所有信息。本节主要介绍如何通过 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：

方法名	描述
getField(name)	根据字段名获取某个 public 的 field（包括父类）
getDeclaredField(name)	根据字段名获取当前类的某个 field（不包括父类）
getFields()	获取所有 public 的 field（包括父类）
getDeclaredFields()	获取当前类的所有 field（不包括父类）

下面是一个示例：

// reflection
public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class stdClass = Student.class;
        // 获取public字段"score":
        System.out.println(stdClass.getField("score"));
        // 获取继承的public字段"name":
        System.out.println(stdClass.getField("name"));
        // 获取private字段"grade":
        System.out.println(stdClass.getDeclaredField("grade"));
    }
}

class Student extends Person {
    public int score;
    private int grade;
}

class Person {
    public String name;
}

这段代码展示了如何使用 getField() 和 getDeclaredField() 方法来获取 Student 类的字段。getField() 可以获取包括父类在内的公共字段，而 getDeclaredField() 只能获取当前类中声明的字段，不包括父类的字段。

程序输出的 Field 类似如下：

public int Student.score
public java.lang.String Person.name
private int Student.grade

2.1 Field 对象

一个 Field 对象包含了字段的所有信息：

• 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。

例如，对于 String 类的 value 字段：

public final class String {
    private final byte[] value;
}

可以使用反射获取该字段的信息：

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

上述代码演示了如何通过 Field 对象的 getName()、getType() 和 getModifiers() 方法获取字段的名称、类型和修饰符。其中，Modifier 类提供了一系列静态方法，用于判断修饰符的类型，如 isFinal()、isPublic()、isPrivate() 等。

2.2 获取字段值

在 Java 反射中，获取 Field 实例后，下一步是获取该字段对应的实例的值。例如，对于 Person 类的实例，可以先获取 name 字段的 Field 实例，然后获取该实例 name 字段的具体值。

以下代码展示了如何使用 Field.get(Object) 方法获取指定实例的字段值：

// reflection
import java.lang.reflect.Field;
public class Main {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Object p = new Person("Xiao Ming");
        Class c = p.getClass();
        Field f = c.getDeclaredField("name");
        Object value = f.get(p);
        System.out.println(value); // "Xiao Ming"
    }
}

class Person {
    private String name;

    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }
}

代码解释：

• 首先创建了一个 Person 类的实例 p。
• 通过反射获取了 name 字段的 Field 实例 f。
• 使用 f.get(p) 方法获取了实例 p 的 name 字段的值。

如果字段是 private 的，直接调用 f.get(p) 会抛出 IllegalAccessException 异常。要解决这个问题，需要在调用 f.get(p) 之前，先调用 f.setAccessible(true) 方法，允许访问该私有字段。

Field f = c.getDeclaredField("name");
f.setAccessible(true); // 允许访问 private 字段
Object value = f.get(p);

尽管使用反射可以获取 private 字段的值，但类的封装仍然具有重要意义。在正常情况下，我们通过 p.name 来访问 Person 类的 name 字段时，编译器会根据 public、protected 和 private 访问修饰符来决定是否允许访问，从而保证了数据的封装性。反射是一种非常规的用法，主要用于工具或底层框架，以便在不知道目标实例任何信息的情况下，获取特定字段的值。

需要注意的是，setAccessible(true) 方法的调用可能会失败。如果 JVM 运行期存在 SecurityManager，它会根据预设的规则进行安全检查，可能会阻止 setAccessible(true) 的调用。例如，SecurityManager 可能不允许对以 java 和 javax 开头的 package 中的类调用 setAccessible(true)，以保证 JVM 核心库的安全性。

2.3 设置字段值

通过 Field 实例可以获取指定实例的字段值，也可以设置字段的值。设置字段值是通过 Field.set(Object, Object) 实现的，其中第一个 Object 参数是指定的实例，第二个 Object 参数是待修改的值。示例代码如下：

// reflection
import java.lang.reflect.Field;

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Person p = new Person("Xiao Ming");
        System.out.println(p.getName()); // "Xiao Ming"
        Class c = p.getClass();
        Field f = c.getDeclaredField("name");
        f.setAccessible(true);
        f.set(p, "Xiao Hong");
        System.out.println(p.getName()); // "Xiao Hong"
    }
}

class Person {
    private String name;

    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return this.name;
    }
}

上述代码展示了如何通过反射修改 Person 对象的 name 字段的值。同样的，修改非 public 字段，需要首先调用 setAccessible(true)。

需要注意的是，通过反射读写字段是一种非常规方法，它会破坏对象的封装。在实际开发中，应该谨慎使用反射，避免滥用。