反射机制

什么是反射

反射是java的重要特色之一，如果不理解反射不能说是熟悉java，在代理模式，工厂模式，框架和简单java类的调用我们都需要用到反射。包括面试中经常问到反射。只要提到动态那么必然要用到反射，那么反射的作用是什么？用官方一点的话说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方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。

java.lang.Class类

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。Class类封装一个对象和接口运行时的状态，当装载类时，Class类型的对象自动创建。

Class 没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的 defineClass 方法自动构造的，因此不能显式地声明一个Class对象。
虚拟机为每种类型管理一个独一无二的Class对象。也就是说，每个类（型）都有一个Class对象。运行程序时，Java虚拟机(JVM)首先检查是否所要加载的类对应的Class对象是否已经加载。如果没有加载，JVM就会根据类名查找.class文件，并将其Class对象载入。
基本的 Java 类型（boolean、byte、char、short、int、long、float 和 double）和关键字 void 也都对应一个 Class 对象。
每个数组属于被映射为 Class 对象的一个类，所有具有相同元素类型和维数的数组都共享该 Class 对象。
一般某个类的Class对象被载入内存，它就用来创建这个类的所有对象。

反射的源头是java.lang.Class类

Class类,实现了Serializable接口，可以实现对象的序列化。取得该类的实例化对象？有三种方式

 1.Object类中的
         public final Class<?> getClass()  //该方法的不能被复写并且可以被任意类的实例化对象调用 
   示例：
   String str="Hello";
   Class<?> cls =str.getClass();  //通过实例化对象获取     

 2.利用包.类.class形式实例化对象        
         例如java.lang.string.class        //在开源框架中被大量使用
     示例：    
  Class<?> cls =java.lang.String.class          

  3.Class类中的
     public static Class<?> forName(String className) throws ClassNotFoundException
     示例：
     Class<?> cls=Class.forName("java.lang.Sting")

第一种方式必须有实例化对象和第二种类结构必须存在，是一个明确的结构但是在定义的时候类必须存在否则会报语法错误，所以我们经常用到的第三 种方式。

通过反射获取实例化化对象

Class类中

 public T newInstance() throws  
             InstantiationException, 没有无参构造，类名错误 
             IllegalAccessException  构造方法私有化

调用构造

public Constructor<?>[] getConstructors()throws SecurityException  调用所有的构造方法

public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)  throws NoSuchMethodException, SecurityException  调用指定参数的构造方法

java.lang.ref.Constructor

public int  getModifiers()   获得构造方法的修饰符 注意是一个int类型的数字

 public Class<?>[] getParameterTypes()   获得构造方法的参数类型 没有返回一个长度为0的数组

 public Type[]getExceptionTypes()     获得构造方法抛出的异常  没有返回一个长度为0的数组 

public T newInstance(Object... initargs)
              throws InstantiationException,
                     IllegalAccessException,
                     IllegalArgumentException,
                     InvocationTargetException
  使用此构造方法实例化对象

public String getName() //获得构造的名称

调用属性

获得本类的全部属性包括继承来的，但是无法获得私有属性

public Field getField(String name) throws  NoSuchFieldException, SecurityException

获得本类声明的属性包括私有属性

public FieldgetDeclaredField(String name)throws NoSuchFieldException, SecurityException 

java.lang.reflect.Field

public Class<?> getType()  获得该属性的类型

public Object get(Object obj)throws IllegalArgumentException,IllegalAccessException   获得属性值 

public Object set(Object obj)throws IllegalArgumentException,IllegalAccessException   获得属性值

私有化属性不能被反射调用赋值，但是java.lang.reflect.Field继承java.lang.reflect.AccessibleObject中提供了去私有化方法

public boolean isAccessible()  设置为true去除私有化，但是该方法不建议使用

调用方法

获得本类的所有方法包括在本类未声明的方法

public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)  指定参数方法

public Method[] getMethods() 获得所有方法

获得在本类中声明的方法

public Method[]  getDeclaredMethods()
public Method  getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) 指定的属性

#

public Class<?> getReturnType()  获得方法的返回值类型

public Object invoke(Object obj,Object... args)  调用本类的方法（一定要保证已经实例化对象）  避免向下转型

示例：

class Demo {
    private String name;
    private int age;
    public Demo(){
        super();
    }

    public Demo(String name, int age) throws Exception{
        this.name = name;
        this.age = age;

    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

}

public class RefectDemo {

    public static void main(String[] args) {
        String className = "com.refect.demo.Demo";
        try {
            Class<?> clazz = Class.forName(className);
            Constructor<?>[] cons = clazz.getConstructors();
            for(int i=0; i<cons.length;i++){
                //获取修饰符  注意使用Modifier的toString
                System.out.print(Modifier.toString(cons[i].getModifiers())+" ");
                // 获得构造方法名称
                System.out.print(cons[i].getName()+"(");
                //获得构造方法参数类型
                Class<?>[]params = cons[i].getParameterTypes();
                for(int j=0; j<params.length;j++){

                    System.out.print(params[j].getSimpleName()+" arg"+j);
                    if(j<params.length-1){
                        System.out.print(",");
                    }

                }
                System.out.print(")");
                //获取异常
                Class<?>[] excs = cons[i].getExceptionTypes();
                if(excs.length>0){
                    for(int x=0;x<excs.length;x++){
                        System.out.print(" throws "+excs[x].getSimpleName());
                        if(x<excs.length-1)
                            System.out.print(",");


                    }

                }
                System.out.println();
            }
        } catch (ClassNotFoundException e) {

            e.printStackTrace();
        }


    }

}