Java反射机制介绍

1. 文档概述

Java反射是Java被视为动态（或准动态）语言的一个关键性质，Java反射机制容许程序在运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes。换言之，Java可以加载一个运行时才得知名称的class，获得其完整结构。

在工作过程中，常会听到反射这个概念，在平常的代码开发中也有看到和使用到，只是对它没有一个较深入的了解，这次重新理解学习了一下反射机制，结合公司产品中的Hotweb框架，加深理解，本文为学习过程中的总结。

2. 目标读者

• 数通畅联内部员工
• 广大计算机爱好者

3. 术语解释

静态加载类（编译时加载类）：大多数情况下都是使用这种形式。比如我们定义了一个类A，实例化采用A a = new A()接着就可以通过a对象调用相关方法或属性，这就是静态加载类的过程。

动态加载类（运行时加载类）：所谓动态加载类，只需要通过Class c = Class.forName("类的全名")即可获得类类型，然后通过调用A a = c.newInstance()方法即可实例化这个类。

本质的区别在于静态加载的类的源程序在编译时期加载（必须存在），而动态加载的类在编译时期可以缺席（源程序不必存在）。

反射机制：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。

4. 反射功能

反射机制主要提供了以下功能：

1. 在运行时判断任意一个对象所属的类；
2. 在运行时构造任意一个类的对象；
3. 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法；
4. 在运行时调用任意一个对象的方法；
5. 生成动态代理。

在JDK中，主要通过以下类实现java反射机制，这些类都位于java.lang.reflect包中。

• Class：代表一个类
• Filed：代表类的成员变量或者说成员属性
• Method：代表类的方法
• Constructor：代表类的构造方法
• Array：提供了动态创建数组，以及访问数组元素的静态方法

首先，需要定义测试使用的类

4.1.  获取类的Class对象

Class 类的实例，表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。获取类的Class对象有多种方式：

可以通过反射机制得到某个类的某个属性，然后改变对应于这个类的某个实例的该属性值。JAVA 的Class<T>类提供了几个方法获取类的属性。

4.2.  获取类的Fields

使用样例如下图所示：

可见getFields和getDeclaredFields区别：

getFields返回的是申明为public的属性，包括父类中定义，

getDeclaredFields返回的是指定类定义的所有定义的属性，不包括父类的。

4.3.  获取类的Method

通过反射机制得到某个类的某个方法，然后调用对应于这个类的某个实例的该方法

Class<T>类提供了几个方法获取类的方法。

使用样例如下图所示：

4.4.  获取类的Constructor

通过反射机制得到某个类的构造器，然后调用该构造器创建该类的一个实例

Class<T>类提供了几个方法获取类的构造器。

使用样例如下图所示：

4.5.  新建类的实例

通过反射机制创建新类的实例，有几种方法可以创建

通过反射获取类Method对象，调用Field的Invoke方法调用函数。

4.6.  调用类的函数

调用后结果如下图所示

上面失败是由于没有权限调用private函数，这里需要设置Accessible为true;

4.7.  设置/获取类的属性值

通过反射获取类的Field对象，调用Field方法设置或获取值

调用后结果如下图：

4.8.  实例化对象并调用其方法

Person中有两个方法，sayHi和sayHello

通过已定义的类字符串变量，实例化该类，创建对象，然后根据传入的方法参数，调用Person中的方法

调用后结果如下图：

不管是类名还是方法名，都可以定义在配置文件中，然后读取实例化、方法调用，通常Java web框架都是如此，数通畅联Hotweb MVC框架也有类似机制，具体参加5.4节。

5. 应用实例

5.1.  ArrayList中存放对象

在泛型为Integer的ArrayList中存放一个String类型的对象。

5.2.  修改数组的信息

修改数组的信息实例，如下图：

5.3.  修改数组的大小

修改数组的大小实例，如下图：

5.4.  Hotweb框架经典样例

以数通畅联基础Hotweb MVC框架为例说明反射机制

首先，在DispatchServlet转发请求至Handler时，需要实例化handler对象。

其中，在HandlerParser类中，使用handlerId通过配置文件HandlerModule.xml读取到对应Handler并实例化。

然后，通过instantiateHandler方法，添加handler的属性，

最后，在实例化了handler对象后，通过传入名为actionType的变量参数调用handler中对应名称的方法。

在获取方法名的时候，默认是prepareDisplay

最后，通过反射得到的Method对象，调用Field的Invoke方法调用指定的函数。