JAVA反射

一、概述

什么是反射

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

要想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象。而解剖使用的就是Class类中的方法.所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象

总之，反射就是把java类中的各种成分映射成一个个的Java对象。例如：一个类有：成员变量、方法、构造方法、包等等信息，利用反射技术可以对一个类进行解剖，把个个组成部分映射成一个个对象

反射机制是Java特性之一，反射机制是构建框架技术的基础所在。

反射是Java中一种强大的工具，能够使我们很方便的创建灵活的代码，这些代码可以再运行时装配，无需在组件之间进行源代码链接。但是反射使用不当会成本很高。

二、Java反射的核心类库

核心类

Java反射机制主要涉及以下四个核心类库：

Class类:反射的核心类，反射所有的操作都是围绕该类来生成的，通过它，可以获取类的属性，方法等内容。

Field类:表示类的属性，可以获取和设置类中属性的值。

Method类:表示类的方法，它可以用来获取类中方法的信息，或者执行方法。

Constructor类:表示类的构造方法。

关于Class类

（1）Class 是一个特殊的类，但它和一般类一样继承自Object。

（2）Class是Reflection故事起源，针对任何你想使用反射技术的类，必须先为它产生一个Class 对象。

（3）Class包含的信息有某个类的数据成员名、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类的有关信息。

（4）Class 对象只能由系统建立对象。

（5）一个类在 JVM 中只会有一个Class实例。

（6）每个类的实例都会记得自己是由哪个 Class 实例所生成。

三、Class对象功能

1，获取成员变量们

Field[] getFields() ：获取所有public修饰的成员变量

Field getField(String name) 获取指定名称的 public修饰的成员变量

Field[] getDeclaredFields() 获取所有的成员变量，不考虑修饰符

Field getDeclaredField(String name)

2，获取构造方法们

Constructor<?>[] getConstructors()

Constructor<T> getConstructor(类<?>... parameterTypes)

Constructor<T> getDeclaredConstructor(类<?>... parameterTypes)

Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()

3，获取成员方法们：

返回一个包含某些 Method 对象的数组，这些对象反映此 Class 对象所表示的类或接口的公共 member 方法。

Method[] getMethods()

Method getMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)

返回 Method 对象的一个数组，这些对象反映此 Class 对象表示的类或接口声明的所有方法，包括公共、保护、默认（包）访问和私有方法，但不包括继承的方法。

Method[] getDeclaredMethods()

Method getDeclaredMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)

也就是说getDeclaredMethods能拿到所有（不包括继承的方法），而getMethods只能拿到public方法（包括继承的类或接口的方法）

4，获取全类名

String getName()

String getSimpleName():类名

四、Java反射的基本使用

1，获取Class对象

要使用反射，首先需要获取目标类的Class对象。有以下几种方式：

（1）通过类的class属性获取：

Class clazz = String.class;

（2）通过对象的getClass()方法获取：

String str = "hello";
Class clazz = str.getClass();

（3）通过Class.forName()方法获取：

Class clazz = Class.forName("java.lang.String");

2，创建对象

通过Class对象的newInstance()方法可以创建一个实例，但前提是该类有默认的无参构造方法：

Object obj = clazz.newInstance();

如果目标类没有无参构造方法，可以通过Constructor类来创建对象：

Constructor constructor = clazz.getConstructor(String.class);
Object obj = constructor.newInstance("hello");

如果需要调用目标私有的构造方法，则用通过getDeclaredConstructor类来构造对象：

 Constructor constructor2 = cls.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
//得到私有的构造方法
     
        //暴力反射，解除封装
        constructor2.setAccessible(true);
        Student student3 = (Student) constructor2.newInstance("12", 12);

3，获取属性

要获取一个类的公共属性，可以使用Class类的getFields()方法。这个方法返回一个包含类的所有公共属性的Field对象数组：

 Field[] fields = cls.getFields();//获取公共的属性的数组
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field.getName());
        }

要获取一个类的私有属性，需要使用Class类的getDeclaredFields()方法。这个方法返回一个包含类的所有属性（包括私有属性）的Field对象数组：

Field[] fields1 = cls.getDeclaredFields();//获取私有的属性数组
        for (Field field : fields1) {
            System.out.println(field.getName());
        }

根据属性名获取单个属性并设置值：

Field cex = cls.getField("cex");//获取公开的单个属性
        cex.set(student1, "12");//设置值，对象+值

        Field name = cls.getDeclaredField("name");//获取私有的单个属性
        //解除封装
        name.setAccessible(true);
        name.set(student1, "小明");//设置值，对象+值

4，调用方法

通过Method类可以调用目标对象的方法，包括私有方法。

公开方法：

Method method = cls.getMethod("eat");//得到指定的公开的成员方法
        method.invoke(student1);//调用方法，方法名.invoke(对象)

私有方法：

Method method2 = cls.getDeclaredMethod("Study");//得到指定的私有的成员方法
        method2.setAccessible(true);
        method2.invoke(student1);//调用方法，方法名.invoke(对象)

如果方法有参数，需要在getMethod()方法中传入参数类型：

Method method1 = cls.getMethod("sheep", String.class);//String.class为字解码
        method1.invoke(student1, "李华");//调用方法,对象+值

五、Java反射的应用场景

ORM框架：如Hibernate、MyBatis等，通过反射实现数据库表与Java对象的映射。

JSON解析：如Fastjson、Gson等，通过反射将JSON字符串转换为Java对象。

动态代理：如Spring AOP，通过反射创建代理对象，实现方法拦截和增强。

单元测试：如JUnit，通过反射调用测试方法。

总结

Java反射机制是一种在运行时动态获取类信息、创建对象、调用方法、访问字段的能力，它提供了程序的灵活性和扩展性，但同时也可能带来性能下降和安全隐患。正确使用反射可以简化代码、实现框架设计，但需注意避免滥用。