Java反射机制

Java反射机制
动态语言
是一类在运行时可以改变其结构的语言：例如新的函数、对象、甚至代码可以被引进，已有的函数可以被删除或是其他结构上的变化。通俗点说就是在运行时代码可以根据某些条件改变自身结构。
主要的动态语言：C#、JavaScript、PHP、Python等。
静态语言
与动态语言相对应的，运行时结构不可变的语言就是静态语言。如Java、C、C++。
Java不是动态语言，但Java可以称之为”准动态语言“。即Java有一定的动态性，我们可以利用反射机制获得类似动态语言的特性。Java的动态性让编程的时候更加灵活。
反射Reflection
Reflection（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取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性及方法。

Class c = Class.forName("java.lang.String")

加载完类之后，在方法区中就产生了一个Class类型的对象（一个类只有一个class对象），这个对象就包含了完整的类的结构信息。我们可以通过这个对象看到类的结构。这个对象就像一面镜子，透过这个镜子看到类的结构，所以，我们将其称之为：反射。

优点：
可以实现动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性。
缺点：
对性能有影响。使用反射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。
反射相关API

class类
对象照镜子后可以得到的信息：某个类的属性、方法和构造器、某个类到底实现了哪些接口。对于每个类而言，JRE都为其保留一个不变的Class类型的对象，一个Class对象包含了特定某个结构(class/interface/enum/annotation/private type/void/)的相关信息。

• class本身也是一个类
• class对象只能由系统建立对象
• 一个加载的类在JVM中只会有一个Class实例
• 一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件
• 每个类的实例都会记得自己是由哪个Class实例所生成
• 通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构
• Class类是Reflection的根源，针对任何你想动态加载、运行的类，唯有先获得相应的Class对象

class类的常用方法

class类的创建方式

Person person = new Student();
//方式一：通过对象获得
Class c1 = person.getClass();
//方式二：forname获得
Class c2 = Class.forname("com.shuai.student");
//方式三：通过类名.class获得
Class c3 = Student.class;
//获得父类类型
Class c5 = c1.getSuperclass();

java内存

JDK1.8之后方法区变成了元空间，存放在本地内存。之前在堆中。
类加载过程
当程序主动使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过如下三个步骤来对该类进行初始化。

加载：将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构，然后生成一个代表这个类的java.lang.Class对象。
链接：将Java类的二进制代码合并到JVM的运行状态之中的进程。

初始化：

类加载器的作用
类加载的作用：将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构，然后在堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区中类数据的访问入口。
类缓存：标准的JavaSE类加载器可以按要求查找类，但一旦某个类被加载到类加载器中，它将维持加载(缓存)一段时间。不过JVM垃圾回收机制可以回收这些对象。

动态创建对象，通过反射

//获取class对象
Class c1 = Class.forname("com.shuai.User");
//构造一个对象
//本质上调用了类的无参构造器
User user = (User)c1.newInstance();

//通过构造器创建对象
Constructor constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class,int.class,int.class);
User user2 = (User)constructor.newInstance("shuai",001,13);

//通过反射调用普通方法
User user3 = (User)c1.newInstance();
//通过反射获取一个方法
Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName",String.class);
setName.invoke(user3,"shuai");

//通过反射操作属性
User user4 = (User)c1.newInstance();
Filed name = c1.getDeclaredField("name");
//不能直接操作私有属性，需要关闭程序的安全监测
name.setAccessible(true);
name.set(user4,"shuai2");

反射操作注解

Class c1 = Class.forname("com.shuai.student");
//通过反射获得注解
Annotation[] annotation = c1.getAnnotations();
for(Annotation annotation : annotations){
    sout;
}
//获取注解的value的值
Table table = (Table)c1.getAnnotation(Table.class);
String value = table.value();

//获取类指定的注解
Filed f = getDeclaredFiled("name");
Filedkuang annotation = f.getAnnotation(Filed.class);