Java字节码与反射机制

字节码（Byte Code）是Java语言跨平台特性的重要保障，也是反射机制的重要基础。通过反射机制，我们不仅能看到一个类的属性和方法，还能在一个类里调用另外一个类的方法，但前提是我们得有相关类的字节码文件（也就是.class文件）。

1 字节码和.class文件

当我们编写好以.java为扩展名的文件后，如果它能被运行（比如其中包含main函数），那么我们能通过点击MyEclipse里的运行按钮运行这个.java文件。

但此时，MyEclipse向我们隐藏了一个关键步骤：它首先是把.java文件编译成扩展名是.class的字节码文件，随后，Java的虚拟机（JVM）是在当前的操作系统上（比如window 10）上运行这个.class文件。

也就是说，.java文件是得被编译成.class文件后才能运行，更为神奇的是，大家在window 7系统里编译好的.class文件能直接在Linux系统里运行（当然这个系统里得有Java运行环境），这就是java的跨平台里特性，也叫能“一处编译到处运行”。

有些偏题了，回到反射这个话题上，只要我们能得到.class这个字节码文件，那么通过反射机制我们不仅能看到这个.class所对应java文件里的属性方法等信息，而且还能调用它所对应java文件里的方法。

2 Class类（C是大写）是反射实现的语法基础

通过某些工具，我们能打开.class文件，并也能看到其中包含的属性和方法，但我们不能直接针对.class文件编程，我们得使用Class（C是大写）这个类。

Class类的全称是java.lang.Class，当一个类或接口（总之是java文件被编译后的class文件）被装入到Java虚拟机（JVM）时便会产生一个与和它相关联的java.lang.Class对象，在反射部分的代码里，我们一般是通过这个Class来访问和使用目标类的属性和方法。

通过反射机制，能从.class文件里看到指定类的属性，比如属性的修饰符，属性和类型和属性的变量名。通过下面的ReflectionReadVar.java，我们看演示下具体的做法。

1	import java.lang.reflect.Field;

2	import java.lang.reflect.Modifier;

3	class MyValClass{

4		private int val1;

5		public String val2;

6		final protected String val3 = "Java";

7	}

我们在第3行定义了一个MyValCalss的类，并在第4到第6行里，定义了三个属性变量。

8	public class ReflectionReadVar {

9		public static void main(String[] args) {

10			Class<MyValClass> clazz = MyValClass.class;

11			//获取这个类的所有属性

12	        Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();

13		    for(Field field : fields) {

14		    	   //输出修饰符	    	   System.out.print(Modifier.toString(field.getModifiers()) + "\t");

15		    	   //输出属性的类型

16		       System.out.print(field.getGenericType().toString() + "\t");

17		    	   //输出属性的名字

18		    	   System.out.println(field.getName());

19		      }

20		}

21	}

在main函数的第10行里，通过MyValClass.class，得到了Class<MyValClass>类型的变量clazz，在这个变量中，存储了MyValClass这个类的一些信息。

在第12行里，通过了clazz.getDeclaredFields()方法得到了MyValClass类里的所有属性的信息，并把这些属性的信息存入到Field数组类型的fields变量里。

通过了第13行的for循环依次输出了这些属性信息。具体来讲，通过第14行的代码输出了该属性的修饰符，通过第16行的代码输出了该属性的类型，通过第18行的代码输出了该属性的变量名。这段代码的输出如下，从中我们能看到各属性的信息。

private int val1
public class java.lang.String val2
protected final class java.lang.String val3