Java的反射技术

什么是反射机制

Java的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，都能调用它的任意属性和方法。这种动态获取信息以及动态调用对象属性和方法的即使称为Java的反射机制。

反射的应用场景

在编译时根本无法知道该类或对象可能属于哪些类，程序只能依靠运行时信息来发现该类和对象的真实信息。、

反射的作用

通过反射可以使程序代码访问装载到JVM中的类的内部信息。
获取已装载类的属性信息
获取已装载类的方法
获取已装载类的构造方法信息
在JDK中，反射机制主要通过以下类来实现的，这些类除了Class类以外都位于java.lang.reflect包中
java.lang.Class <T> 类
java.lang.reflect.Field 类
java.lang.reflect.method 类
java.lang.reflect.Constructor <T> 类

java.lang.Class <T> 类

1）Class类是Java反射机制的起源和入口

Class类继承自Object类

用于获取与类相关的各种信息

提供了获取类信息的相关方法

2）Class类是所有类的共同的图纸

每个类都有自己的对象，好比图纸和实物的关系

每个类也可以看做是一个对象，有共同的图纸Class，存放类的结构信息，能够通过相应方法取出相应信息

类的名字

属性

方法

构造方法

父类和接口

3）Class类的常用方法

getFields()  // 获得类的public类型的属性
getDeclaredFields()  // 获得类的所有属性
getField(String name)  // 获得类的指定属性
getMethods()  // 获得类的public类型的方法
getMethos(String name, Class<?>...parameterTypes)  // 获得类的指定方法
getConstructors()  // 获得类的public类型的构造方法
getConstructor(Class<?>...parameterTypes)  // 获得类的指定的构造方法
getName()  // 获得类的完成的名字
getpackage()  // 获得此类所属的包
getSuperclass()  // 获得此类的父类对应的Class实例对象
isArray()  // 判断该类型是否是数组
isEnum()  // 判断该类型是否是接口
isInterface()  // 判断该类型是否是接口
isPrimitive()  // 判断该类型是否是基本数据类型（8种基本数据类型）
newInstance()  // 通过类的无惨构造方法创建一个对象

4）获取类的Class实例对象的方法（可分为三类）

Class.forName(“类的全限定名”)  // 调用Class类的静态方法，该方法将装载类，并做类的静态初始化，返回一个Class类的实例对象
类名.class  // JVM将使用类装载器，将类装入内存（前提是类还没有转入内存），不做类的初始化工作，返回类的Class的对象实例。
包装类.TYPE  // 包装类的Class类型的静态常量，可以得到相应基本数据类型的Class实例对象
对象名.getClass()  // Object类的方法，对垒进行静态初始化，非静态初始化，返回代表该对象的运行时类的Class实例对象
对象名.getSuperclass  //  Class类的方法，返回该对象的父类的Class类实例对象

说明：类的静态属性和方法的初始化是在加载类的时候完成了；而类的非静态属性和方法的初始化时在new一个实例对象的时候完成的。

当我们编译一个新的Java类时，JVM就会帮我们编译成Class对象实例，存放在类名.class文件中。在运行时，当需要生成这个类的对象时，JVM就会检查这个类是否已经装载到内存中，若没有装载，则把类名.class文件装载到内存，若已经加载了，则根据类名.class文件生成Class实例对象。

在Java中，任何一个类都会有一个Class实例对象与之对应，在这个Class对象中，保存着实例化该类时所需的基本信息。如A.class返回的就是类A的Class对象。

 public class Test {
     public static void main(String [] args) throws ClassNotFoundException {
         Class clazz = Class.forName("Test");  // Class.forName()
         System.out.println(clazz.getName());
         System.out.println(Test.class.getName());  // 类名.class
         Test test = new Test();
         System.out.println(test.getClass().getName());  // 对象名.getClass()
     }
 }

使用反射技术创建对象（Constructor类）

1）通过Class类的newInstance()方法

该方法要求该Class实例对象的对应类有无参构造方法。执行newInstance()实际就是实行类的无参构造方法来创建该类的实例对象。

2）通过Constructor类的newInstance()方法

首先使用Class对象获取指定的Constructor对象；然后调用Constructor对象的newInstance()方法创建Class对象对应类的实例对象。

使用该方法可以选择使用指定的构造方法来创建实例对象。

使用反射技术查询修改属性值（Field类）

通过Class对象的getFields()方法返回Filed类型的数组，从而获得该类所包含的全部的Field属性

通过Class对象的getField(String name)方法返回Field类型的实例对象，从而获得该类指定的Field属性

每个Field实例对象对应一个属性，可以通过Field类提供的以下方法来访问或修改相应属性

getXxx(Object obj)  // 获取obj对象该Field的属性值。此处的Xxx对应8种基本数据类型，如果该属性类型是引用类型则直接使用get(Object obj)

setXxx(Object obj, Xxx val)  // 将obj对象的该Field赋值为val。此处的Xxx对应8种基本数据类型，如果该属性类型是引用类型则直接使用set(Object obj, Object val)

setAccessible(Boolean flag)  // 若flag为true，则取消属性的访问权限控制，即使private属性也可以进行访问

使用反射技术动态调用方法（Method类）

通过Class对象的getMethods()方法返回Method类型的数组，从而获得该类所包含的全部的方法

通过Class对象的getMethod(String name, Class<?>...parameterTypes)方法返回Method类型的实例对象，从而获得该类指定的方法

每个Method对象对应一个方法，获得Method对象后，可以通过调用Method类的invoke()方法来调用对应的方法

public Object invoke(Object obj, Object...args) throws IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException  // obj代表当前方法所属的对象的名字， args代表当前方法的参数列表，返回值Object是当前方法的返回值，即执行当前方法的结果。