Java反射机制

一、什么是反射机制

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。简单来说，就是Java对每一个类和类中的所有成员都进行了封装，这样每个类都有一个与之对应的Class对象，通过这个对象可以直接访问类中的所有成员。

二、反射机制的作用

① 在运行时判断任意一个对象所属的类

② 在运行时构造任意一个类的对象

③ 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法

④ 在运行时调用任意一个对象的方法；生成动态代理

三、反射机制的优点与缺点

首先要搞清楚为什么要用反射机制？直接创建对象不就可以了吗，这就涉及到了动态与静态的概念。 

静态编译：在编译时确定类型，绑定对象，即通过。

动态编译：运行时确定类型，绑定对象。动态编译最大限度发挥了java的灵活性，体现了多态的应用，有以降低类之间的藕合性。 

● 优点：可以实现动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性（特别是在J2EE的开发中它的灵活性就表现的十分明显）。通过反射机制我们可以获得类的各种内容，进行了反编译。对于JAVA这种先编译再运行的语言来说，反射机制可以使代码更加灵活，更加容易实现面向对象。

　　比如，一个大型的软件，不可能一次就把把它设计的很完美，当这个程序编译后，发布了，当发现需要更新某些功能时，我们不可能要用户把以前的卸载，再重新安装新的版本，假如这样的话，这个软件肯定是没有多少人用的。采用静态的话，需要把整个程序重新编译一次才可以实现功能的更新，而采用反射机制的话，它就可以不用卸载，只需要在运行时才动态的创建和编译，就可以实现该功能。 

● 缺点：对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作，我们可以告诉JVM，我们希望做什么并且它 满足我们的要求。这类操作总是慢于只直接执行相同的操作。

四、Java类反射中所必须的类

除了 Class 类之外，基本都在 java.lang.reflect 包中。它们分别是：Field、Constructor、Method、Class、Object，下面我将对这些类做一个简单的说明。

● Class类：类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。枚举是一种类，注释是一种接口。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。

● Constructor类：提供关于类的单个构造方法的信息以及对它的访问权限。这个类和Field类不同，Field类封装了反射类的属性，而Constructor类则封装了反射类的构造方法。

● Field类：提供有关类或接口的属性的信息，以及对它的动态访问权限。反射的字段可能是一个类（静态）属性或实例属性，简单的理解可以把它看成一个封装反射类的属性的类。

● Method类：提供关于类或接口上单独某个方法的信息。所反映的方法可能是类方法或实例方法（包括抽象方法）。 这个类不难理解，它是用来封装反射类方法的一个类。

● Object类：每个类都使用 Object 作为超类。所有对象（包括数组）都实现这个类的方法。

五、获取字节码方式

在类加载的时候，jvm 会创建一个 class 对象；class 对象是反射机制中常用的，用来获取 class 对象的字节码文件

在 Java 中可以通过三种方法获取类的字节码 (Class) 对象：

// 获取字节码对象的三种方式
Class c = 对象.getClass()；已经创建对象一般不需要进行反射
Class c = 类名.class；需要导入类的包，依赖性太强
Class c = Class.forName("package.className")；使用字符串获取(含包名)，一般开发中选择这种★

// 使用Class对象创建该对象实例：
Object obj = c.newInstance()；

六、获取类的构造函数

● Constructor [] getConstructors()；获取public权限的所有构造器

● Constructor getConstructor(Class<?>...params)；根据指定参数获得public权限的构造器

● Constructor [] getDeclaredConstructors()；获取public权限的所有构造器

● Constructor getDeclaredConstructor(Class<?>...params)；根据指定参数获得public权限和非public权限的构造器 

Class c = Class.forName("bean.Person");
// 1、获取这个带有参数的构造器
Constructor<?> con = c.getConstructor(String.class,int.class);
// 2、使用构造器来创建：
Object obj = con.newInsatnce("LiSi",20);

七、获取类的字段

● Field [] getFields()；获得类中所以public权限的方法；

● Field getField(String name)；根据变量名得到相应的public权限的变量；

● Field [] getDeclaredFields()；获得类中所有的public权限和非public的权限方法 ；

● Field getDeclaredField(String name)；根据方法名获得public权限和非public权限的变量；

package reflect;
import java.lang.reflect.Field;

public class getFieldDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String className = "bean.Person";
        Class<?> c = Class.forName(className);
        
        // 获取私有字段
        Field nameField = c.getDeclaredField("name");
        Field ageField = c.getDeclaredField("age");
         
        // 使用字段（使用之前我们需要一个该类对象）
        Object obj = c.newInstance();
         
        // 使用set()方法设置字段值
        nameField.setAccessible(true);
        ageField.setAccessible(true);// 暴力访问
        nameField.set(obj, "张三");
        ageField.set(obj,20);
         
        // 打印查看效果
        System.out.println("获取到的字段：");
        System.out.println("name:"+nameField);
        System.out.println("age:"+ageField);
        System.out.println("字段设置的值：name="+nameField.get(obj)+",age="+ageField.get(obj));
    }
}

八、获取类的方法

● Method [] getMethod()；获取所有的public方法，包括继承的

● Method getMethods(String name,Class [] params)；根据方法名和参数获取方法；

● Method [] getDeclaredMethod()；获取所有public权限和非public权限方法，不包含继承的

● Method getDeclaredMethods(String name,Class [] params)；根据方法名和参数类型，获取public权限和非public权限的方法

package reflect;
import java.lang.reflect.Method;

public class getMethodDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String className = "bean.Person";
        Class<?> c = Class.forName(className);
         
        //获取公共方法：
        Method[] pubMethods = c.getMethods();
         
        //获取私有方法：
        Method[] priMethods = c.getDeclaredMethods();
         
         
        //获取单个方法：按方法名和参数获取
         
        //获取单个の静态方法：function1
        Method staMethod = c.getMethod("function1",null);
        //获取单个の无参数方法：function2
        Method nullMethod = c.getMethod("function2",null);
        //获取单个の有参数方法：function3
        Method moreMethod = c.getMethod("function3",String.class,int.class);
        //获取单个の私有方法：function4
        Method priMethod = c.getDeclaredMethod("function4",null);
        
        //打印查看效果
        System.out.println("[Person类的公共方法及父类方法:]");
        for(Method m:pubMethods){
            System.out.println(m);
        }
        System.out.println("[Person类的私有方法:]");
        for(Method m:priMethods){
            System.out.println(m);
        }
        System.out.println("[按方法名和参数类型获取的方法4个方法:]");
        System.out.println(staMethod);
        System.out.println(nullMethod);
        System.out.println(moreMethod);
        System.out.println(priMethod);    
    }
}

九、暴力访问 - setAccessible(boolean)

对私有字段的访问取消权限检查。暴力访问（私有的不建议使用）