java中反射机制的含义_Java中的反射机制

java中除了基本类型以外都是class，interface也是广义上的class(例如：String,Object,Runnable,Exception)，class的本质就是数据类型，我们把一个对象的实例赋值给一种 数据类型变量时，我们必须严格按照数据类型来赋值。没有继承关系的数据类型是无法赋值的。所以Java定义了一种强类型的数据关系，并且编译器会检查数据类型，不符合数据类型要求的就会报错

class和interface的数据类型是Class，JVM在加载class时，每加载一个class，JVM就为其创建一个Class类型的实例并关联起来。JVM持有的每一个Class实例都指向一个数据类型，例如：

而一个Class实例会包含该class的完整信息，例如类名，包等：

简而言之，Class就是JVM为每个class创建对应的Class实例，并在实例中保存该class的所有信息。那么，如果我们获取到了某个Class实例，我们就可以获取到该实例对应的class的所有信息，这种通过Class实例获取class信息的方法称为反射。

如何获取一个class的Class实例呢，有三种方法，

方法一：类名.class

方法二：对实例变量使用.getClass()方法

方法三：使用Class的静态方法forName()

在JVM中，一个Class实例对应唯一的class，因此我们可以用==来比较两个Class实例，那么这和instanceof的差别是什么呢？

instanceof不仅匹配当前类型，还会匹配当前类型的子类：

而使用==时，会精确地判断当前类型

由此可见，通常我们应该使用instanceof来判断数据类型，因为面向抽象编程时我们并不关心具体的子类型，只有在需要精确判断class时，才需要用==。

那么反射机制的意义是什么呢？

1.当获得某个Object实例时，我们可以获取该Object的class信息。

那么我们在Class实例中可以获取哪些class信息呢？从Class实例获取class信息的方法有： getName() getSimpleName() getPackage()等

此外，从Class实例还可以判断class的类型：

isInterface() 是否为interface

isEnum() 是否为枚举

isArray() 是否为数组

isPrimitive()是不是基本类型

前面我们说了基本类型变量本身并不是class，但是JVM的内部会为其创建int.class这几种基本类型对应的Class实例。

我们还可以通过Class的newInstance()来创建class实例：

这里的局限性在于我们只能使用不带参数的public默认构造方法，带参数的构造方法是不能这样调用的。

我们知道，JVM在加载class时是动态加载的，利用这个特性，可以在运行期根据条件不同加载不同的实现类。这样，就算某个包不存在，我们也可以通过条件判断来控制加载。例如：

2.访问字段：

我们先来看一下java中的属性与字段的区别

java中的Java中的属性(property)，通常可以理解为get和set方法，而字段(field)，通常叫做“类成员”，或 “类成员变量”，有时也叫“域”，理解为“数据成员”，用来承载数据的。

例如：

这里的属性a由get和set组成

这里的b没有get和set，是字段

这里的c由字段c和get/set组成

区别开属性与字段是为了更好的实现数据安全，比如当我们想给一个类的属性赋值或者其他类用到了，就需要将这个字段设置为public，然而这样可以对字段进行任意的读写操作，非常不利于数据安全。于是就加上了属性，简单说属性实现了字段的封装，属性有get、set 方法来控制字段，该字段的属性只有set方法没有get方法，就只可以对该方法进行赋值操作，没有读操作，反之亦然。就是对字段的操作通过属性来控制。

而通过Class实例，我们可以获取字段field信息：

getField(name)：获取某个public的field(包括父类)

getDeclaredField(name)：获取当前类的某个field(不包括父类)

getFields()：获取所有public的field(包括父类)

getDeclaredFields()：获取当前类的所有field(不包括父类)

在Field对象中包含一个field的所有信息，可以用以下方法获取：

getName() 名称

getType() 字段定义类型

getModifiers() 修饰符类型，返回的是1，2,....

通过field对象还可以获得和设置field的值：

get(Object obj)

set(Object, Object)

对于静态字段，我们在使用get和set时不需要传入实例，传入null即可

当我们需要访问private字段时，可以使用以下方法：

但是此方法有失败的可能，如果JVM定义了SecurityManager，那么会有一个规则，阻止我们对该Field设置accessible，抛出异常，例如，把规则应用于所有java和javax开头的package的类，通常我们编写的类以及第三方的类是没有这个限制的。

3.调用方法

Method对象中封装了方法的所有信息

通过Class实例可以获取到method

getMethod(name, Class...)：获取某个public的method(包括父类)

getDeclaredMethod(name, Class...)：获取当前类的某个method(不包括父类)

getMethods()：获取所有public的method(包括父类)

getDeclaredMethods()：获取当前类的所有method(不包括父类)

这里的Class参数是方法参数，是可变参数

与Field对象类似，Method对象包含了一个method的所有信息

getName()

getReturnType() 返回类型

getParameterTypes() 参数类型

getModifiers()

我们获取到method对象时，可以直接在某个实例上调用这个方法

调用无参数Method： Object invoke(Object obj)

调用含参数Method： Object invoke(Object obj, Object... args)

同样的，对于private方法，我们同样可以使用setAccessible(true),但是也同样受到SecurityManager的制约。

另外，对于从父类获取到的方法，当我们传入一个子类的实例时，实际调用的是子类覆写的方法，这样保证了多态的正确性。

4.构造方法的调用

我们前面说到，使用Class.newInstance()可以调用public无参数的默认构造方法，但是对于没有定义无参数构造方法的Class，不能直接使用newInstance。对于带参数的构造方法，我们要使用Constructor对象，Constructor对象包含了一个构造方法的所有信息，可以用于创建实例。

getConstructor(Class...)：获取某个public的Constructor

getDeclaredConstructor(Class...)：获取某个Constructor

getConstructors()：获取所有public的Constructor

getDeclaredConstructors()：获取所有Constructor

对于非public构造方法，我们可以同样可以通过设置setAccessible(true)来访问。

5.获取继承关系：

获取父类的Class:Class getSuperclass()

tip:Object的父类是null ,interface的父类是null

获取当前类直接实现的interface：Class[] getInterfaces()

返回的数组中不包括间接实现的interface ，没有interface的class返回空数组， 而对于interface，返回的是继承的interface

我们还可以使用bool isAssignableFrom(Class)判断一个向上转型是否成立：