java的反射机制理解

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在学习一个项目时用到了Java的反射机制来实现dao层，发现java的反射机制很有趣，现在做一下笔记：
什么是反射机制：
根据网文，java中的反射机制可以如此定义：
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；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。

机制原理：
首先不得不提到的是java.lang.Class这个类。
有这么一段话：
Java程序在运行时，Java运行时系统一直对所有的对象进行所谓的运行时类型标识。这项信息纪录了每个对象所属的类。虚拟机通常使用运行时类型信息选准正确方法去执行，用来保存这些类型信息的类是Class类。

也就是说，ClassLoader找到了需要调用的类时（java为了调控内存的调用消耗，类的加载都在需要时再进行，很抠但是很有效），就会加载它，然后根据.class文件内记载的类信息来产生一个与该类相联系的独一无二的Class对象。该Class对象记载了该类的字段，方法等等信息。以后jvm要产生该类的实例，就是根据内存中存在的该Class类所记载的信息（Class对象应该和我所了解的其他类一样会在堆内存内产生、消亡）来进行。

而java中的Class类对象是可以人工自然性的（也就是说开放的）得到的（虽然你无法像其他类一样运用构造器来得到它的实例，因为
Class对象都是jvm产生的。不过话说回来，客户产生的话也是无意义的），而且，更伟大的是，基于这个基础，java实现了反射机制。

获取Class对象有三种方式：

1.通过Object类的getClass()方法。例如：
Class c1 = new String(“”).getClass();
2.通过Class类的静态方法——forName()来实现：
Class c2 = Class.forName(“MyObject”);
3.如果T是一个已定义的类型的话，在java中，它的.class文件名：T.class就代表了与其匹配的Class对象，例如：
Class c3 = Manager.class;
Class c4 = int.class;
Class c5 = Double[].class;

这里需要解释一下3：请记住一句话，java中，一切皆对象。也就是说，基本类型int float 等也会在jvm的内存池像其他类型一样中生成
一个Class对象。而数组等组合型数据类型也是会生成一个Class对象的，而且更令人惊讶的是，java中数组的本来面目其实就是某个类，惊讶
中的惊讶是，含有相同元素的相同维数的数组还会共同享用同一个Class对象！其实根据我的臆想，数组的length性质应该就保存在这个Class对象里面。

Class类中存在以下几个重要的方法：

1.getName()
一个Class对象描述了一个特定类的特定属性，而这个方法就是返回String形式的该类的简要描述。由于历史原因，对数组的Class对象
调用该方法会产生奇怪的结果。

2.newInstance()
该方法可以根据某个Class对象产生其对应类的实例。需要强调的是，它调用的是此类的默认构造方法。例如：
MyObject x = new MyObject();
MyObject y = x.getClass().newInstance();

3.getClassLoader()
返回该Class对象对应的类的类加载器。
只有Class类才有getClassLoader()方法呀~ 可以这么想,我们平时讲述某某类,但是我们并没有说这个类怎么和虚拟机打交道,虚拟机怎么识别这个类.总不能全靠字符串吧. 所以呢java就设计了Class这个类.用于虚拟机对类的管理.当一个类被虚拟机装载完毕的时候,就会创建一个Class类的实例,对于类A就是A.class,对于类B就是B.class. Class类也提供了许多方法来获取类的信息. 要知道,类的装载器分为 “启动类装载器 “, “用户定义装载器 “.它不止一种 Class类需要保存这些信息. getClassLoader()是用来获取这个信息的

Test.class.getClassLoader()一般用在getResource，因为你想要获取某个资源文件的时候，这个资源文件的位置是相对固定的。

对于在项目中获取到文件的路径问题，我们又做了一个详细的介绍：
如下：

InputStream in = getClass().getResourceAsStream('/'+"spring-beans.dtd"); 表示从classs根目录下面的找文件,文件放在src下面就可以了.

InputStream in = getClass().getResourceAsStream("spring-beans.dtd"); 表示从当前classs下面的路径找文件

Class.getClassLoader.getResourceAsStream(String path) ：默认则是从ClassPath根下获取，path不能以’/‘开头，最终是由
　　ClassLoader获取资源。

ServletContext. getResourceAsStream(String path)：默认从WebAPP根目录下取资源，Tomcat下path是否以’/‘开头无所谓，当然这和具体的容器实现有关。

在me.class目录的子目录下，例如：com.x.y 下有类me.class ,同时在 com.x.y.file 目录下有资源文件myfile.xml
　　那么，应该有如下代码
　　me.class.getResourceAsStream("file/myfile.xml");

4.getComponentType()
该方法针对数组对象的Class对象，可以得到该数组的组成元素所对应对象的Class对象。例如：
int[] ints = new int[]{1,2,3};
Class class1 = ints.getClass();
Class class2 = class1.getComponentType();
而这里得到的class2对象所对应的就应该是int这个基本类型的Class对象。

5.getSuperClass()
返回某子类所对应的直接父类所对应的Class对象。

6.isArray()
判定此Class对象所对应的是否是一个数组对象。

7. public static Class<?> forName(String className) ：natice 方法，动态加载类。非常重要。
       如在sql中动态加载驱动程序:class.forName(sqlDriver);

8. public T newInstance() ：根据对象的class新建一个对象，用于反射。非常重要。
       可用在反射中构建对象，调用对象方法：

       class doubleClass= class.forName("java.lang.Double");

       Object objDouble = doubleClass.newInstance();

       如在javaBean中就应用了这个方法，因为java默认要有一个无参构造函数。

9. public ClassLoader getClassLoader() ：获得类的类加载器Bootstrap  ，Extension ,System or user custom      ClassLoader(一般为system classloader)。重要。

10. public String getName() ：获取类或接口的名字。记住enum为类，annotation为接口。重要

11.public native Class getSuperclass()：获取类的父类，继承了父类则返回父类，否则返回java.lang.Object。返回Object的父类为空-null。一般
12. public java.net.URL getResource(String name) ：根据字符串获得资源。

13. 其他类 
 public boolean isEnum() ：判断是否为枚举类型。
 public native boolean isArray() ：判断是否为数组类型。
 public native boolean isPrimitive() ：判断是否为基本类型。
 public boolean isAnnotation() ：判断是否为注解类型。
public Package getPackage() ：反射中获得package，如java.lang.Object 的package为java.lang。
public native int getModifiers() ： 反射中获得修饰符，如public static void等 。
public Field getField(String name)：反射中获得域成员。
public Field[] getFields() :获得域数组成员。    
public Method[] getMethods() ：获得方法。
public Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)：加个Declared代表本类，继承，父类均不包括。

public Constructor<?>[] getConstructors() ：获得所有的构造函数。

如此我们可以知道反射可以运行时动态获得类的所有信息，并新建对象（newInstance()方法）。

下面我们做一个小案例：

如我们定义一个类：

public class Test{

   //Constructor

   public Test(){this("");}

   public Test(String name){}

   //Field

   public int id;

   public String name;

   //Method

   public void testMethod(){
   }

}

我们可以:

Class c = Class.forName("Test");
Method m[] = c.getDeclaredMethods();//获取到类的方法
for (int i = 0; i < m.length; i++)
   System.out.println(m[i].toString());//输出testMethod
}

Constructor c[] = c.getDeclaredConstructors();
for (int i = 0; i < c.length; i++) {
   Constructor ct = c[i];
System.out.println("name = " + ct.getName());//输出两个构造函数信息

下面搜集了一些问题来做解答：
**1：
(ParameterizedType)getClass().getGenericSuperclass().getActualTypeArguments()[0]得到的是什么？**
例子：
这里写图片描述

运行SuperClass后控制台会打印：
class com.stos.test.generic.Cat
看到运行结果你可能就清楚了，就是获取实际的泛型类。
这一点在servlet中国定义baseDao（通用方法）时获取泛型实际类很好用；

2：4.如何通过反射来创建对象？getConstructor()和getDeclaredConstructor()区别？
详情：http://www.cnblogs.com/jiangyi-uestc/p/5686264.html
1. 通过类对象调用newInstance()方法，适用于无参构造方法：

例如：String.class.newInstance()
2. 通过类对象的getConstructor()或getDeclaredConstructor()方法获得构造器（Constructor）对象并调用其newInstance()方法创建对象，适用于无参和有参构造方法。

例如：

String.class.getConstructor(String.class).newInstance("Hello");

 Solution  solution2=solution.getClass().getDeclaredConstructor(String.class).newInstance("hello2");//有参的构造函数 

 Solution solution3 = (Solution) Class.forName("Solution").getConstructor().newInstance(); // 无参也可用getConstructor()

getConstructor()和getDeclaredConstructor()区别：

getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) 
这个方法会返回制定参数类型的所有构造器，包括public的和非public的，当然也包括private的。
getDeclaredConstructors()的返回结果就没有参数类型的过滤了。

再来看getConstructor(Class<?>... parameterTypes)
这个方法返回的是上面那个方法返回结果的子集，只返回制定参数类型访问权限是public的构造器。
getConstructors()的返回结果同样也没有参数类型的过滤。

3：invoke方法怎么使用：
我们截取了一段代码：

    /**
     * 根据一个id 查找对象
     */
    public Entity findById(int id) throws Exception {
        Connection conn = DBUtils.createConn();
        String sql = " select * from  " + clazz.getSimpleName() +  " where id = " + id ;
        PreparedStatement ps = DBUtils.getPs(conn, sql);
        ResultSet rs = ps.executeQuery();
        Entity entity =  (Entity) clazz.newInstance();//clazz是实现获取到的该对象的Class
        if(rs.next()){
            Field[]  fs = clazz.getDeclaredFields();
            for (int i = 0; i < fs.length; i++) {               
                String methodName = "set" + Character.toUpperCase(fs[i].getName().charAt(0)) + fs[i].getName().substring(1);
                Method m = clazz.getDeclaredMethod(methodName, fs[i].getType());//后面参数需要指定类型
                m.invoke(entity, rs.getObject(fs[i].getName()));
                /*
                 * 这里用到invoke方法，上面的解释：在entity中调用m方法，参数为rs.getObject(fs[i].getName())，返回一个对象（invoke方法返回的就是一个对象）
                 * 这个对象就是entity；
                 * Method类的invoke(Object obj,Object args[])方法接收的参数必须为对象，  
                                                        如果参数为基本类型数据，必须转换为相应的包装类型的对象。invoke()方法的返回值总是对象，  
                                                         如果实际被调用的方法的返回类型是基本类型数据，那么invoke()方法会把它转换为相应的包装类型的对象，  
                 */
            }
        }
        DBUtils.close(rs);
        DBUtils.close(ps);
        DBUtils.close(conn);
        return entity;
    }