Java反射机制详解-优快云博客

动态语言 vs 静态语言

1 、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。

主要动态语言：Object-C、C#、JavaScript、PHP、Python、Erlang。

2 、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、字节码操作获得类似动态语言的特性。

Java Reflection

Reflection（反射）是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。

加载完类之后，在堆内存的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，我们形象的称之为：反射

反射机功能：

可以实现动态创建对象和编译，在运行获取任意一个对象所属的类、所具有的成员变量和方法、获取泛型信息；
在运行时处理注解
生成动态代理

Class

class概念

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；

在Object类中定义了以下的方法，此方法将被所有子类继承：public final Class getClass()

以上的方法返回值的类型是一个Class类，此类是Java反射的源头，实际上所谓反射从程序的运行结果来看也很好理解，即：

可以通过对象反射求出类的名称。

class实例获取类的元数据

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/primitive type/void/[])的有关信息。

获取Class 类的实例( 四种方法)

1）若已知具体的类，通过类的class属性获取，该方法最为安全可靠，程序性能最高实例：

Class clazz = String.class;

2）已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象实例：

Class clazz = “www.atguigu.com”.getClass();

3）已知一个类的全类名，且该类在类路径下，可通过Class类的静态方法forName()获取，可能抛出 ClassNotFoundException实例：

Class clazz = Class.forName(“java.lang.String”);

4）其他方式(不做要求)

ClassLoader cl = this.getClass().getClassLoader();

Class clazz4 = cl.loadClass(“类的全类名”);

哪些类型可以有Class

class：外部类，成员(成员内部类，静态内部类)，局部内部类，匿名内部类
interface：接口
[]：数组
enum：枚举
annotation：注解@interface
primitive type：基本数据类型
void

例如：

Class c1 = Object.class;  Class c2 = Comparable.class;  Class c3 = String[].class;  Class c4 = int[][].class;
Class c5 = ElementType.class;  Class c6 = Override.class;  Class c7 = int.class;
Class c8 = void.class; Class c9 = Class.class; 
int[] a = new int[10];  int[] b = new int[100];
Class c10 = a.getClass(); Class c11 = b.getClass();
// 只要元素类型与维度一样，就是同一个Class
System.out.println(c10 == c11);

利用Class 获取实例

创建类的对象：调用Class对象的newInstance()方法

要求： 1）类必须有一个无参数的构造器。2）类的构造器的访问权限需要足够。

难道没有无参的构造器就不能创建对象了吗？不是！只要在操作的时候明确的调用类中的构造器，并将参数传递进去之后，才可以实例化操作。

步骤如下：

通过Class类的getDeclaredConstructor(Class … parameterTypes)取得本类的指定形参类型的构造器
向构造器的形参中传递一个对象数组进去，里面包含了构造器中所需的各个参数。
通过Constructor实例化对象。

实例：

//1. 根据全类名获取对应的Class 对象
String name = “atguigu.java.Person";
Class clazz = null;
clazz = Class.forName(name);
//2. 调用指定参数结构的构造器，生成Constructor 的实例
Constructor con = clazz.getConstructor(String.class,Integer.class);
//3. 通过Constructor 的实例创建对应类的对象，并初始化类属性
Person p2 = (Person) con.newInstance("Peter",20);
System.out.println(p2);

获取运行时类

1. 实现的全部接口： public Class<?>[] getInterfaces() 确定此对象所表示的类或接口实现的接口。

2. 所继承的父类：

public Class<? Super T> getSuperclass() 返回表示此 Class 所表示的实体（类、接口、基本类型）的父类的Class。

3. 全部的构造器

public Constructor<T>[] getConstructors() 返回此 Class 对象所表示的类的所有public构造方法。

public Constructor<T>[] getDeclaredConstructors() 返回此 Class 对象表示的类声明的所有构造方法。

Constructor类中：

取得修饰符: public int getModifiers();
取得方法名称: public String getName();
取得参数的类型：public Class<?>[] getParameterTypes();

4. 全部的方法

public Method[] getDeclaredMethods() 返回此Class对象所表示的类或接口的全部方法

public Method[] getMethods() 返回此Class对象所表示的类或接口的public的方法

Method类中：

public Class<?> getReturnType()取得全部的返回值
public Class<?>[] getParameterTypes()取得全部的参数
public int getModifiers()取得修饰符
public Class<?>[] getExceptionTypes()取得异常信息

5. 全部的Field

public Field[] getFields() 返回此Class对象所表示的类或接口的public的Field。

public Field[] getDeclaredFields() 返回此Class对象所表示的类或接口的全部Field。

Field方法中：

public int getModifiers() 以整数形式返回此Field的修饰符
public Class<?> getType() 得到Field的属性类型
public String getName() 返回Field的名称。

6. Annotation 相关

get Annotation(Class<T> annotationClass) getDeclaredAnnotations()

7. 泛型相关

获取父类泛型类型：Type getGenericSuperclass()
泛型类型：ParameterizedType
获取实际的泛型类型参数数组：getActualTypeArguments()

8. 类所在的包 Package getPackage()

小结：

在实际的操作中，取得类的信息的操作代码，并不会经常开发。
一定要熟悉java.lang.reflect包的作用，反射机制。
如何取得属性、方法、构造器的名称，修饰符等。

调用运行时类的指定结构

调用指定方法

通过反射，调用类中的方法，通过Method类完成。步骤：

1.通过Class类的getMethod(String name,Class…parameterTypes)方法取得一个Method对象，并设置此方法操作时所需要的参数类型。

2.之后使用Object invoke(Object obj, Object[] args)进行调用，并向方法中传递要设置的obj对象的参数信息。

Object invoke(Object obj, Object … args)

说明：

Object 对应原方法的返回值，若原方法无返回值，此时返回null
若原方法若为静态方法，此时形参Object obj可为null
若原方法形参列表为空，则Object[] args为null
若原方法声明为private,则需要在调用此invoke()方法前，显式调用方法对象的setAccessible(true)方法，将可访问private的方法。