Java 的反射机制你了解多少？

　　不知道多少次听说过了Java反射机制的使用，比如：Spring 框架如何实例化IoC容器中的Bean，编码过程中如何动态的清理对象中的字段信息等等。工作中只是听说、看同事们编码实践，但是自己却只是概念上的认识，浅显粗略，今天就补一下反射的知识点，自己欠下的债，迟早是要还的。

一. 什么是反射？

　　在运行状态中，对于任意一个类，都能够获取到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(包括私有的方法和属性)，这种动态获取的信息以及动态调用对象方法的功能就称为java语言的反射机制。通俗点讲，通过反射，该类对我们来说是完全透明的，想要获取任何东西都可以。

　　想要使用反射机制，就必须要先获取到该类的字节码文件对象(.class)，通过字节码文件对象，就能够通过该类中的方法获取到我们想要的所有信息(方法，属性，类名，父类名，实现的所有接口等等)，每一个类对应着一个字节码文件也就对应着一个Class类型的对象，也就是字节码文件对象。

　　获取类的字节码文件对象有三种方式：

Class clazz1 = Class.forName("全限定类名");　// 通过Class类中的静态方法forName，直接获取到一个类的字节码文件对象，此时该类还是源文件阶段，并没有变为字节码文件。

Class clazz2  = User.class;　　　　　　　　　 // 当类被加载成.class文件时，此时Person类变成了.class，在获取该字节码文件对象，也就是获取自己， 该类处于字节码阶段。

User user = new User();
Class clazz3 = p.getClass();　　　　　　      // 通过类的实例获取该类的字节码文件对象，该类处于创建对象阶段　

　　有了字节码文件对象才能获得类中所有的信息，我们在使用反射获取信息时，也要考虑使用上面哪种方式获取字节码对象合理，视不同情况而定。下面介绍Class类的功能。

二. 反射机制能够动态获取类的哪些信息？

2.1 通过字节码对象创建实例对象

// 通过字节码对象创建实例对象
Class<?> userClz1 = Class.forName("com.base.reflect.entity.User");
User user1 = (User) userClz1.newInstance();
log.info("userClz1 instance = {}", user1);

Class<?> userClz2 = User.class;
User user2 = (User) userClz1.newInstance();
log.info("userClz1 instance = {}", user2);

2.2 获取指定构造器方法，constructor 有参无参创建实例

// 获取指定构造器，有参无参构造实例对象
Class<?> userClz3 = Class.forName("com.base.reflect.entity.User");
Constructor<?> constructor1 = userClz3.getConstructor();
User user3 = (User) constructor1.newInstance();
log.info("constructor1 user3 = {}", user3);

Constructor<?> constructor2 = userClz3.getConstructor(String.class, String.class, String.class, Date.class, String.class, Date.class);
User user4 = (User) constructor2.newInstance("admin", "123456", "admin", new Date(), "admin", new Date());
log.info("constructor user4 = {}", constructor2);

总结上面创建实例对象：

　　a）Class类的 newInstance() 方法是使用该类无参的构造函数创建对象；

　　b）可以调用Class类的 getConstructor(Class<?>... parameterTypes) 方法获取一个指定参数的构造函数，然后再调用Constructor类的newInstance(value1, value2 ...)方法创建对象；

获取类中全部构造方法：

// 获取当前类中 public 类型的构造函数
Constructor<?>[] constructors = userClz3.getConstructors();

// 获取当前类中 public protected default private 类型的构造函数
Constructor<?>[] declaredConstructors = userClz3.getDeclaredConstructors();

2.3 获取指定的方法，动态调用方法

// 动态获取类中的方法
User user5 = new User("lisi", "123456", "lisi", new Date(), "lisi", new Date());
log.info("user5 = {}", user5);

// 获取User类中的 setParams 方法，并指定方法中的参数类型
Method method = user5.getClass().getMethod("setParams", String.class, String.class);

// 执行方法，传递参数【指明运行哪个对象中的哪个方法】
method.invoke(user5,"hello", "123123");
log.info("user5 = {}", user5);

输出结果：

user5 = User(username=lisi, password=123456, createBy=lisi, createTime=Thu Oct 22 17:21:52 CST 2020, updateBy=lisi, updateTime=Thu Oct 22 17:21:52 CST 2020)

user5 = User(username=hello, password=123123, createBy=lisi, createTime=Thu Oct 22 17:21:52 CST 2020, updateBy=lisi, updateTime=Thu Oct 22 17:21:52 CST 2020)

总结上面动态调用类中的方法：

　　Class.getMethod(String, Class...) 和 Class.getDeclaredMethod(String, Class...) 方法可以获取类中的指定方法，如果为私有方法，则需要打开一个私有方法权限。

　　setAccessible(true)；用 invoke(Object, Object...) 可以调用该方法；

获取类中全部方法：

// 获取当前类中 public 类型的方法
Method[] methods = User.class.getMethods();

// 获取当前类中 public protected default private 类型的方法
Method[] declaredMethods = User.class.getDeclaredMethods();

2.4 获取指定的字段，动态设置对象中字段的值

// 动态获取对象中的 Field
User user6 = new User("zhangsan", "123456", "zhangsan", new Date(), "zhangsan", new Date());
log.info("user6 = {}", user1);
clearFields(user6, "createBy", "createTime", "updateBy", "updateTime");
log.info("user6 = {}", user6);


// 清理对象中的字段信息
private static void clearFields(User user1, String... params) throws IllegalAccessException, NoSuchFieldException {
        for (String param : params) {
            Field field = user1.getClass().getDeclaredField(param);
            field.setAccessible(true);
            Object obj = field.get(user1);
            log.info("obj = {}", obj);
            field.set(user1, null);
        }
    }

输出结果：

user6 = User(username=zhangsan, password=123456, createBy=zhangsan, createTime=Thu Oct 22 17:33:18 CST 2020, updateBy=zhangsan, updateTime=Thu Oct 22 17:33:18 CST 2020)
obj = zhangsan
obj = Thu Oct 22 17:33:18 CST 2020
obj = zhangsan
user6 = User(username=zhangsan, password=123456, createBy=null, createTime=null, updateBy=null, updateTime=null)

获取类中全部字段信息：

// 获取当前类中 public 类型的字段
Field[] fields = User.class.getFields();

// 获取当前类中 public protected default private 类型的字段
Field[] fields = User.class.getDeclaredFields();

使用场景：在使用 MyBatis 拦截器 Interceptor 对应用添加、更新对象时，需要重新设置 createBy createTime updateBy updateTime 字段信息，动态的清理一些字段信息，然后重新设置。