Java反射

一、什么是反射？

二、反射与正射

三、使用

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一、什么是反射？

1.概念：

JAVA反射机制是在运行状态中，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一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为Java语言的反射机制。
要想解剖一个类，必须先要获取到该类的字节码文件对象。而解剖使用的就是Class类中的方法。所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象.。反射就是把Java类中的各种成分映射成一个个的Java对象。

例如：
一个类有：成员变量、方法、构造方法、包等等信息，利用反射技术可以对一个类进行解剖，把各个组成部分映射成一个个对象。（其实：一个类中这些成员方法、构造方法，在加入类中都有一个类来描述）
如图是类的正常加载过程：反射的原理在于class对象。

熟悉一下加载的时候：Class对象的由来是将class文件读入内存，并为之创建一个Class对象。

类的正常加载过程：

2.好处：

• 可以在程序运行过程中，操作这些对象。
•  可以解耦，提高程序的可扩展性。

二、反射与正射

反射之中包含了一个「反」字，所以想要解释反射就必须先从「正」开始解释。

一般情况下，我们使用某个类时必定知道它是什么类，是用来做什么的。于是我们直接对这个类进行实例化，之后使用这个类对象进行操作。
如：

Phone phone = new Phone(); //直接初始化，「正射」
phone.setPrice(4);

上面这样子进行类对象的初始化，我们可以理解为「正」。

而反射则是一开始并不知道我要初始化的类对象是什么，自然也无法使用 new 关键字来创建对象了。

这时候，我们使用 JDK 提供的反射 API 进行反射调用：

Class clz = Class.forName("com.xxp.reflect.Phone");
Method method = clz.getMethod("setPrice", int.class);
Constructor constructor = clz.getConstructor();
Object object = constructor.newInstance();
method.invoke(object, 4);

上面两段代码的执行结果，其实是完全一样的。但是其思路完全不一样，第一段代码在未运行时就已经确定了要运行的类（Phone），而第二段代码则是在运行时通过字符串值才得知要运行的类（com.xxp.reflect.Phone）。

所以说什么是反射？反射就是在运行时才知道要操作的类是什么，并且可以在运行时获取类的完整构造，并调用对应的方法。

一个简单的例子：
上面提到的示例程序，其完整的程序代码如下：

public class Phone {
    private int price;
    public int getPrice() {
        return price;
    }
    public void setPrice(int price) {
        this.price = price;
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //正常的调用
        Phone phone = new Phone();
        phone.setPrice(5000);
        System.out.println("Phone Price:" + phone.getPrice());
        //使用反射调用
        Class clz = Class.forName("com.xxp.api.Phone");
        Method setPriceMethod = clz.getMethod("setPrice", int.class);
        Constructor phoneConstructor = clz.getConstructor();
        Object phoneObj = phoneConstructor.newInstance();
        setPriceMethod.invoke(phoneObj, 6000);
        Method getPriceMethod = clz.getMethod("getPrice");
        System.out.println("Phone Price:" + getPriceMethod.invoke(phoneObj));
    }
}

从代码中可以看到我们使用反射调用了 setPrice 方法，并传递了 6000 的值。之后使用反射调用了 getPrice 方法，输出其价格。上面的代码整个的输出结果是：

Phone Price:5000
Phone Price:6000

从这个简单的例子可以看出，一般情况下我们使用反射获取一个对象的步骤：

 

//获取类的 Class 对象实例
Class clz = Class.forName("com.xxp.api.Phone");
//根据 Class 对象实例获取 Constructor 对象
Constructor phoneConstructor = clz.getConstructor();
//使用 Constructor 对象的 newInstance 方法获取反射类对象
Object phoneObj = phoneConstructor.newInstance();

而如果要调用某一个方法，则需要经过下面的步骤：

 

//获取方法的 Method 对象
Method setPriceMethod = clz.getMethod("setPrice", int.class);
//利用 invoke 方法调用方法
setPriceMethod.invoke(phoneObj, 6000);

到这里，我们已经能够掌握反射的基本使用。但如果要进一步掌握反射，还需要对反射的常用 API 有更深入的理解。

 三、使用

* 获取Class对象的方式：
    1. Class.forName("全类名")：将字节码文件加载进内存，返回Class对象
        * 多用于配置文件，将类名定义在配置文件中。读取文件，加载类
    2. 类名.class：通过类名的属性class获取
        * 多用于参数的传递
    3. 对象.getClass()：getClass()方法在Object类中定义着。
        * 多用于对象的获取字节码的方式

    * 结论：
        同一个字节码文件(*.class)在一次程序运行过程中，只会被加载一次，不论通过哪一种方式获取的Class对象都是同一个。

* Class对象功能：
* 获取功能
1. 获取成员变量们
2. 获取构造方法们
3. 获取成员方法们
4. 获取全类名

    * 获取功能：
        1. 获取成员变量们
            * Field[] getFields() ：获取所有public修饰的成员变量
            * Field getField(String name)   获取指定名称的 public修饰的成员变量

            * Field[] getDeclaredFields()  获取所有的成员变量，不考虑修饰符
            * Field getDeclaredField(String name)  
        2. 获取构造方法们
            * Constructor<?>[] getConstructors()  
            * Constructor<T> getConstructor(类<?>... parameterTypes)  

            * Constructor<T> getDeclaredConstructor(类<?>... parameterTypes)  
            * Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()  
        3. 获取成员方法们：
            * Method[] getMethods()  
            * Method getMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)  

            * Method[] getDeclaredMethods()  
            * Method getDeclaredMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)  
        4. 获取全类名    
            * String getName()  

* Field：成员变量
    * 操作：
        1. 设置值
            * void set(Object obj, Object value)  
        2. 获取值
            * get(Object obj) 

        3. 忽略访问权限修饰符的安全检查
            * setAccessible(true):暴力反射

* Constructor:构造方法
    * 创建对象：
        * T newInstance(Object... initargs)  

        * 如果使用空参数构造方法创建对象，操作可以简化：Class对象的newInstance方法

* Method：方法对象
    * 执行方法：
        * Object invoke(Object obj, Object... args)  

    * 获取方法名称：
        * String getName:获取方法名