Java反射机制

一、总体介绍

1、什么是反射机制。
    JAVA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（注意关键词：运行状态）换句话说，Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class，获悉其完整构造（但不包括methods定义），并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。

2、反射机制主要提供的功能。
    在运行时判断任意一个对象所属的类；
    在运行时构造任意一个类的对象；
    在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法；
    在运行时调用任意一个对象的方法；
    
3、java Reflection API简介。
    Class类：代表一个类，位于java.lang包下
    Field类：代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性）
    Method类：代表类的方法
    Constructor类：代表类的构造方法
    Array类：提供了动态创建数组，以及访问数组的元素的静态方法

二、反射 API详细简介

1、Class代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口。在这个类中提供了很多有用的方法，这里对他们简单的分类介绍。
  获得类相关的方法。
    方法    用途
    asSubclass(Class<U> clazz)    把传递的类的对象转换成代表其子类的对象
    Cast    把对象转换成代表类或是接口的对象
    getClassLoader()    获得类的加载器
    getClasses()    返回一个数组，数组中包含该类中所有公共类和接口类的对象
    getDeclaredClasses()    返回一个数组，数组中包含该类中所有类和接口类的对象
    forName(String className)    根据类名返回类的对象
    getName()    获得类的完整路径名字
    newInstance()    创建类的实例
    getPackage()    获得类的包
    getSimpleName()    获得类的名字
    getSuperclass()    获得当前类继承的父类的名字
    getInterfaces()    获得当前类实现的类或是接口
  获得类中属性相关的方法。
    方法    用途
    getField(String name)    获得某个公有的属性对象
    getFields()    获得所有公有的属性对象
    getDeclaredField(String name)    获得某个属性对象
    getDeclaredFields()    获得所有属性对象
  获得类中注解相关的方法。
    方法    用途
    getAnnotation(Class<A> annotationClass)    返回该类中与参数类型匹配的公有注解对象
    getAnnotations()    返回该类所有的公有注解对象
    getDeclaredAnnotation(Class<A> annotationClass)    返回该类中与参数类型匹配的所有注解对象
    getDeclaredAnnotations()    返回该类所有的注解对象
  获得类中构造器相关的方法。
    方法    用途
    getConstructor(Class...<?> parameterTypes)    获得该类中与参数类型匹配的公有构造方法
    getConstructors()    获得该类的所有公有构造方法
    getDeclaredConstructor(Class...<?> parameterTypes)    获得该类中与参数类型匹配的构造方法
    getDeclaredConstructors()    获得该类所有构造方法
  获得类中方法相关的方法。
    方法    用途
    getMethod(String name, Class...<?> parameterTypes)    获得该类某个公有的方法
    getMethods()    获得该类所有公有的方法
    getDeclaredMethod(String name, Class...<?> parameterTypes)    获得该类某个方法
    getDeclaredMethods()    获得该类所有方法
  类中其他重要的方法。
    方法    用途
    isAnnotation()    如果是注解类型则返回true
    isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass)    如果是指定类型注解类型则返回true
    isAnonymousClass()    如果是匿名类则返回true
    isArray()    如果是一个数组类则返回true
    isEnum()    如果是枚举类则返回true
    isInstance(Object obj)    如果obj是该类的实例则返回true
    isInterface()    如果是接口类则返回true
    isLocalClass()    如果是局部类则返回true
    isMemberClass()    如果是内部类则返回true

2、Field代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性）。
    方法    用途
    equals(Object obj)    属性与obj相等则返回true
    get(Object obj)    获得obj中对应的属性值
    set(Object obj, Object value)    设置obj中对应属性值

3、Method代表类的方法。
   方法    用途
   invoke(Object obj, Object... args)    传递object对象及参数调用该对象对应的方法

4、Constructor代表类的构造方法。
    方法    用途
    newInstance(Object... initargs)    根据传递的参数创建类的对象

三、实例。

1、新建一个测试类User。

public class User {
    private String id;
    private String username;
    private String password;

    public int age = 11;

    public User() {
    }

    public User(String id) {
        this.id = id;
    }

    public User(String username, String password) {
        this.username = username;
        this.password = password;
    }

    public User(String id, String username, String password) {
        this.id = id;
        this.username = username;
        this.password = password;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }

    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }

    public String getUsername() {
        return username;
    }

    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }

    public String getPassword() {
        return password;
    }

    public void setPassword(String password) {
        this.password = password;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "id='" + id + '\'' +
                ", username='" + username + '\'' +
                ", password='" + password + '\'' +
                '}';
    }

    private String write(String password) {
        return String.format("%s您的密码是：%s", getUsername(), password);
    }
}

2、Class的三种获取方式。

//Class三种获取方式

User userTest1 =new User();
Class<?> userClazz1 = userTest1.getClass();//用对象调用getClass()方法
Class<?> userClazz2 = Class.forName("com.zxj.reptile.api.test.User"); //用Class类的静态方法forName()
Class<?> userClazz3 = User.class;//用.class的方式
System.out.println("userClazz1: " + userClazz1);
System.out.println("userClazz2: " + userClazz2);
System.out.println("userClazz3: " + userClazz3);

3、创建对象实例

//用Class创建对象实例
Class<?> userClass = Class.forName("com.test.User");
User user = (User) userClass.newInstance();
user.setUsername("xiaojie");
user.setPassword("111");
System.out.println("user: " + user.toString());
//用Constructor创建对象实例
Constructor<?>[] constructorArray = userClass.getConstructors();
for (Constructor<?> constructor : constructorArray) {
    Type[] typeArray = constructor.getGenericParameterTypes();
    if (typeArray.length == 2) {
        User user2 = (User) constructor.newInstance("xiaojie2", "222");
        System.out.println("user2: " + user2.toString());
    } else if (typeArray.length == 0) {
        User user3 = (User) constructor.newInstance();
        System.out.println("user3: " + user3.toString());
    }
}

4、属性的获取。

//调用属性

Class<?> userClass = Class.forName("com.test.User");
Object userObject = userClass.newInstance();
Field usernameField = userClass.getDeclaredField("username");
usernameField.setAccessible(true);//取消java的权限控制检查,private和public默认都是true
usernameField.set(userObject, "xiaojie");
System.out.println("user 属性调用: " + userObject);
//调用方法
Method method = userClass.getMethod("toString");
String str= (String) method.invoke(userClass.newInstance());
System.out.println("user 方法调用: " + str);