Java-反射

1.反射的概述：

反射(Reflection),Java反射机制是在运行状态时，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的方法的功能就称为java的反射机制。

反射是java被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在执行期借助于Reflection API获取任何类的内部信息，并且能直接操作任意对象的内部属性及方法。

Class c = Class.forName(“Java.lang.String”)

流程示意图：

举例理解反射：

假设一个人意外死亡，法医需要解剖来查看他的死因，以及他的属性(年龄，体重，呼吸道，各类器官…)

因为人已经死亡，我们解剖的过程也可以形象的理解为“反射”。得到完整的“包类名称”就相当于解剖获得器官的过程。

反射相关的主要API：

• java.lang.Class: 代表一个类
• java.lang.reflect.Method: 代表类的方法
• java.lang.reflect.Field: 代表类的成员变量
• java.lang.reflect.Constructor: 代表类的构造器

Class类的常用方法：

方法名	功能
static ClassforName(String name)	返回指定类名name的Class对象
newInstance()	在内存中生成一个实例
getName()	返回当前Class对象所表示的实体(类，接口，数组类或void)的名称
Class getSuperClass()	返回当前Class对象的父类的Class对象
Class[] getinterfaces()	获取当前Class对象的接口
ClassLoader getClassLoader()	返回该类的类加载器
Field[] getDeclaredFields	返回Field对象的一个数组
Method getMethed(String name,Class.. parameterTypes)	返回一个 Method 对象，它反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定公共成员方法。

2.获取Class对象的三种方式

1: 通过该实例变量提供的getClass()方法获取：

2: 通过静态方法Class.forName()获取(要先知道class的完整类名)：

3: 直接通过一个class的静态变量class获取：

如图：

注意：

运行期间，一个类中只有一个class对象产生，图中c1，c2，c3的hashCode都是相同的。

且平常最常用的方法就是第二种。

获取运行时类的完整结构

1：获取字段

package com.ke1r.reflection;

import java.lang.reflect.Field;

//获取类的信息
public class Test03 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException,NoSuchFieldException {
        Class c1 = Class.forName("com.ke1r.reflection.User");

        //获得类的名字
        System.out.println(c1.getName());//获得包名+类名
        System.out.println(c1.getSimpleName());//获得类名
        //获得类的属性
        System.out.println("=========================");
        Field[] fields = c1.getFields();//只能找到public属性

        fields = c1.getDeclaredFields();//找到全部的属性
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }

        //获得指定属性的值
        Field name = c1.getDeclaredField("name");
        System.out.println(name);
    }
}

运行结果：

所有通过Class实例的方法可以获取Field实例，getField()，getFields()，getDeclaredField()，getDeclaredFields()；

此外Field实例可以读取或设置某个对象的字段，如果存在访问限制，要首先调用setAccessible(true)来访问非public字段。

2：调用方法

package com.ke1r.reflection;

import java.lang.reflect.Method;
public class Test03 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
        Class c1 = Class.forName("com.ke1r.reflection.User");

        //获得类的方法
        System.out.println("==================");
        Method[] methods = c1.getMethods();//获得本类及其父类的全部public方法
        for (Method method : methods) {
            System.out.println("正常的:"+method);
        }//公共的
        methods = c1.getDeclaredMethods();//获得本类的所有方法
        for (Method method : methods) {
            System.out.println("getDeclaredMethods:"+method);
        }//全部的

        //获得指定方法
        //重载
        Method getName = c1.getMethod("getName", null);
        Method setName = c1.getMethod("setName", String.class);
        System.out.println(getName);
        System.out.println(setName);
    }
}

运行结果：

通过Class实例的方法可以获取Method实例：getMethod()，getMethods()，getDeclaredMethod()，getDeclaredMethods()；

调用指定方法：

通过getMethod(String name,Class…parameterTypes)方法取得一个Method对象,并设置此方法操作时所需要的类型。之后使用Object invoke(Object obj,Object[] args)进行调用，并向方法中传递要设置的obj对象的参数信息。若原方法声明为private，则需要在调用此invoke()方法前，显示调用方法对象的setAccessible(true)方法,则可以访问private方法。

注意：Method、Field、Constructor对象都有**setAccessible()**方法。

setAccessible()作用是启用和禁用访问安全检查的开关。

3：获得构造器方法

通过反射来创建新的实例，我们可以调用Class提供的newInstance()方法：

Person p = Person.class.newInstance();

但是它只能调用该类的public无参数构造方法。如果想要调用任意构造方法，就需要用到API提供的Constructor对象，Constructor对象和Method很类似，但是不同之处仅在于它是一个构造方法，调用结果总是返回实例。

 package com.ke1r.reflection;

import java.lang.reflect.Constructor;

public class Test03 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
        Class c1 = Class.forName("com.ke1r.reflection.User");
//获得指定的构造器
        System.out.println("=====================");
        Constructor[] constructors = c1.getConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println(constructor);
        }
        constructors = c1.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println("###"+constructor);
        }
        //获得指定的构造器
        Constructor declaredConstructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
        System.out.println("指定:"+ declaredConstructor);
    }
}

运行结果：

通过Class实例方法可以获取Constructor实例：

getConstructor()，getConstructors()，getDeclaredConstructor()，getDeclaredConstructors()

Java反射的优缺点

优点：

可以实现动态创建对象和编译，有很大的灵活性。

缺点：

对性能有影响，使用反射机制基本上是一种解释操作，我们可以告诉JVM我们希望做什么并且它满足我们的要求，这类操作总是慢于直接执行相同的操作。

测试效果：