Java反射机制详解-优快云博客

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什么是反射

反射，也就是在运行时将类中的各个组成部分封装为其他对象。这句话有点抽象，难以理解，想要理解这一句话，我们需要理解Java代码在计算机中经历了什么。

Java代码在计算机中经历的三个阶段

Source源代码阶段
程序员写好一个.java文件，通过javac编译命令，产生.class文件，这个文件就是所谓字节码文件，里面存放的都是二进制数据，只有JVM可以读懂。
Class类对象阶段
JVM中有一个类加载器，可以将.class文件加载到内存中，并产生一个Class类对象，Java中，每个类只有一个Class类对象。这个类对象里面直接就有成员变量对象，构造方法对象，成员方法对象。
Runtime运行时阶段
创建对象的阶段，就是new Object()。

相信学过Java基础的对第一和第三阶段都很熟悉，而第二阶段很多人都没听过，我们来仔细思考一下第二阶段。

每个类产生的Class类对象有什么用呢？

Class类对象里面有成员变量对象，构造方法对象，成员方法对象，那不就是将类中的各个组成部分封装成对象了？是不是有点熟悉？这就是反射的本质，在运行时通过Class类对象，获取自身信息和操作类或对象的内部属性。初步了解反射的定义后，就可以通过接着进一步学习反射。

获取Class类对象的方式

既然想要运用反射，那就需要获取到Class类对象，一共有三种获取方式，依次对应前面的三个阶段。

Class.forName(“全类名”)

将字节码文件加载进内存，返回Class对象
多用于配置文件，将类名定义在配置文件中

类名.class

通过类名的属性class获取
多用于参数传递

对象.getClass()

getClass( )方法在Object类中定义着
多用于对象的获取字节码的方式

接着通过具体代码实现（在sample包中有一个Person类）

	//1. Class.forName("全类名")
	Class cls1 = Class.forName("sample.Person");
	System.out.println(cls1);
	
	//2. 类名.class
	Class cls2 = Person.class;
	System.out.println(cls2);   
	
	//3. 对象.getClass()
	Person p = new Person();
	Class cls3 = p.getClass();
	System.out.println(cls3);

既然我们都以三种方式获取了Person类的Class对象，那我们不妨来验证一下一个类是不是只有一个Class对象。

	System.out.println(cls1 == cls2);//true
	System.out.println(cls1 == cls3);//true

所以，同一个字节码文件在一次程序运行过程中，只会被加载一次，不论通过哪一种方式获取的Class对象都是同一个。

Class对象功能

获取了Class对象后，就让我们来看看这个Class对象到底能干嘛？再回忆一下，Class对象里面有成员变量对象，构造方法对象，成员方法对象。三个对象的方法其实是相似的，以下详细介绍获取成员变量的，其他两个简略介绍。

获取成员变量

获取所有Public成员变量

	Class personClass = Person.class;
	Field[] fields = personClass.getFields();

获取指定名称Public成员变量

	Class personClass = Person.class;
	Field a = personClass.getField("a");
	
	//另外，获取成员变量无非就是想要get或者set
	Person p = new Person();
	
	//get
	Object value = a.get(p);
	System.out.println(value);
	
	//set
	a.set(p, "zhangsan");
	System.out.println(p);

获取所有成员变量，包括私有

	Class personClass = Person.class;
	Field[] fields1 = personClass.getDeclaredFields();

获取指定名称成员变量，需要忽略权限修饰符的安全检查

	Class personClass = Person.class;
	Field d = personClass.getDeclaredField("d");
	//由于Person类中的d是私有的，所以需要忽略权限修饰符的安全检查
	d.setAccessible(true);//暴力反射
	Object value2 = d.get(p);
	System.out.println(value2);

获取构造方法

获取有参构造

	Class personClass = Person.class;
	Constructor constructor = personClass.getConstructor(String.class, int.class);
	System.out.println(constructor);
	
	//通过Person类的Class对象中的构造方法对象，来创建Person的对象
	Object person = constructor.newInstance("张三", 23);
	System.out.println(person);

获取无参构造

	Class personClass = Person.class;
	Constructor constructor1 = personClass.getConstructor();
	System.out.println(constructor1);
	
	//通过Person类的Class对象中的构造方法对象，来创建Person的对象
	Object person1 = constructor1.newInstance();
	System.out.println(person1);

获取成员方法

	Class personClass = Person.class;
	Method eat_method = personClass.getMethod("eat");
	Method eat_method2 = personClass.getMethod("eat", String.class);
	Person p = new Person();
	
	//通过Person类的Class对象中的成员方法对象，来调用Person类的成员方法
	eat_method.invoke(p);
	eat_method2.invoke(p, "food");

反射案例

通过一下反射案例来进一步理解反射的作用。

需求：写一个“框架”，在不能改变类的代码的前提下，创建任意类的对象，执行任意方法。

要想体会反射的魅力，是不是先想一下我们不利用反射该如何实现一个可以创建任意类的对象，执行任意方法。

	Person person = new Person();
	person.getName();
	
	Student student = new Student();
	student.getName();

我们只能在类中不断new一个对象，再调用方法，其实并没有满足上面的需求。

那如果使用反射呢？我们可以通过修改配置文件来实现需求。让我们一步一步实现。

将需要创建的对象全类名和需要执行的方法定义在配置文件中

	className = sample.Person
	methodName = eat

在程序中加载读取配置文件

	//创建Properties对象
	Properties pro = new Properties();
	
	//通过本类获取类加载器
	ClassLoader classLoader = ReflectTest.class.getClassLoader();
	
	//找到配置文件的位置
	InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("pro.properties");
	
	//将配置文件加载到pro
	pro.load(is);
	
	String className = pro.getProperty("className");
	String methodName = pro.getProperty("methodName");

使用反射技术来加载文件进内存

	Class cls = Class.forName(className);

创建对象

	Constructor constructor = cls.getConstructor();
	Object obj = constructor.newInstance();

执行方法

	Method method = cls.getMethod(methodName);
	method.invoke(obj);

思考

到这里已经初步了解了反射，从上面的案例已经可以初步体会到“反射是框架的灵魂”这句话了，但是想要进一步理解反射还需要学习JVM相关知识。

学习资料

黑马程序员的Java教学视频