67、反射机制

什么是反射？

反射机制是在程序运行状态中，对于任意一个类，都能够获取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。

反射的作用

1.可以实现简单的反编译，获取类中的属性和方法等基本信息，.class—>java
2.通过反射机制获取类的属性、方法等

在使用eclipse时，通过对象引用.的方式，eclipse就会将这个对象中的所有属性和方法展示出来，这个就是利用的反射机制。其实反射应用最多的地方就是将来要学习的框架，例如spring、spring MVC、Mybatis、hibernate、Struts等等

反射的优点

提高程序的灵活性和扩展性。使用反射机制后，程序在创建对象的时候不用使用new关键字写死在程序中了，而是从配置文件中进行读取，这样可以提高程序的灵活性

反射的缺点

影响性能。使用反射时，代码量稍微多点，并且是要动态的将读取类，所以会影响性能。下面例子可能不太恰当，不过希望能够帮助你更好地了解，比如你要做汽车：
正常的方式是司机停车，你开门上车。
动态的方式就是司机不停车，只降低车速，然后你跑着开门上车。
破坏封装性。

Class对象

在类加载器将.class文件读取到内存中的时候，jvm会创建这个.class文件的对象，并且只创建一个存放到jvm的方法区内存中，在java.lang包下有个Class类，这个类就是.class文件的对象类型，任何类在被使用时，都会创建这个类的Class对象。除此之外，在java.lang.reflect包下面的类也跟反射有关。
创建一个Person类：

package com.sutaoyu.reflect;

public class Person {
    private String name;
    public Person() {
        System.out.println("Person类的构造方法");
    }
    
    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public void sing() {
        System.out.println("唱歌");
    }
    
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public String getName() {
        return name;
    }
}

获取这个Person类的Class对象有三种方式：

//第一种方式：
//c1引用的对象代表整个Person类
Class c1 = Class.forName("com.monkey1024.reflect.Person");

//第二种方式：
//java中每个类型都有 class 属性.
Class c2 = Person.class;

//第三种方式：
//java语言中任何一个java对象都有getClass 方法
Person p = new Person();
Class c3 = e.getClass(); 

//因为Person这个类在JVM中只有一个，所以c1,c2,c3的内存地址是相同的，指向堆中唯一的Class对象.
System.out.println(c1==c2); //true
System.out.println(c2==c3); //true

使用反射将.class文件读取到内存中

将上面的Person.java文件删除，留下Person.class文件。

使用反射将Person.class文件读取到内存中

package com.sutaoyu.reflect;

public class RefectTest02 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //读取时需要加上类的包名
            Class clazz = Class.forName("com.sutaoyu.reflect.Person");
            Object o = clazz.newInstance();
            System.out.println(o);
        }catch(ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }catch(InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        }catch(IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

使用反射获取类中的属性

下面程序在获取类中的属性之后，将.class文件中的属性反编译并打印出来了。

package com.sutaoyu.reflect;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Modifier;

public class ReflectTest04 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Class c = Class.forName("java.lang.Integer");
        //获取类中所有的属性
        Field[] field = c.getDeclaredFields();
        
         //使用反射反编译
        StringBuilder sb = new StringBuilder(200);
        sb.append(Modifier.toString(c.getModifiers()) + " class "+c.getSimpleName() + "{
");
        //访问权限修饰符
        String s = Modifier.toString(f.getModifiers());
        if(!"".equals(s)) {
            sb.append(Modifier.toString(f.getModifiers()) + ""); 
        }
        
        //属性的类型名称
        Class type = f.getType();
        sb.append(f.getName() + ";
");
        
        //属性的名字
        sb.append("}");
        
        System.out.println(sb.toString());
        
    }
}

使用反射获取类中指定的属性并赋值

package com.sutaoyu.reflect;

import java.lang.reflect.Field;

/**
 * 使用反射获取类中指定的属性，并且为其赋值
 *
 */
public class ReflectTest05 {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        Class c = Class.forName("com.monkey1024.reflect.User");
        /*//获取指定属性的Field对象
        Field f = c.getDeclaredField("name");
        //创建对象
        Object o = c.newInstance();

        //给o对象上的name属性赋值为张三
        f.set(o, "张三");
        //获取o对象上的name属性的值
        System.out.println(f.get(o));*/

        Field f = c.getDeclaredField("age");
        Object o = c.newInstance();
        //从外部打破封装性
        f.setAccessible(true);
        f.set(o, 20);
        System.out.println(f.get(o));
    }

}

使用反射获取类中的方法

下面程序将.class文件中的方法反编译并打印出来了

User类：

package com.sutaoyu.reflect;

import java.util.Date;

public class User {

    private int age;
    public String name;
    protected Date birthday;
    boolean sex;

    public void m1(){

    }

    public static void m2(){

    }

    private String m3(){
        return "";
    }

    public void m4(int i, String s){

    }

    public String m5(String s, int i){
        return s + " , " + i;
    }
}

测试类：

package com.sutaoyu.reflect;

import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;

/**
 * 使用反射获取类中的方法
 *
 */
public class ReflectTest06 {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //Class c = Class.forName("com.monkey1024.reflect.User");
        Class c = Class.forName("java.lang.Object");
        //获取类中所有方法
        Method[] method = c.getDeclaredMethods();
        /*for(Method m : method){
            //方法修饰符
            System.out.println(Modifier.toString(m.getModifiers()));
            //方法的返回值类型
            Class type = m.getReturnType();
            System.out.println(type.getSimpleName());
            //方法名
            System.out.println(m.getName());
            //方法参数
            Class[] param = m.getParameterTypes();
            for(Class p : param){
                System.out.println(p.getSimpleName());
            }
        }*/

        //反编译将User类中的方法打印
        StringBuilder sb = new StringBuilder(200);
        sb.append(Modifier.toString(c.getModifiers()) + " class " + c.getSimpleName() + "{
");
        for(Method m : method){
            sb.append("	");
            //方法的修饰符
            sb.append(Modifier.toString(m.getModifiers()) + " ");
            //方法的返回值类型
            Class type = m.getReturnType();
            sb.append(type.getSimpleName() + " ");
            //方法名
            sb.append(m.getName() + " ");

            //方法参数
            sb.append("(");
            Class[] param = m.getParameterTypes();
            for(int i=0; i<param.length; i++){
                if(i == param.length-1){
                    sb.append(param[i].getSimpleName());
                }else{
                    sb.append(param[i].getSimpleName());
                    sb.append(" ,");
                }
            }
            sb.append(")");
            sb.append("{}
");

        }
        sb.append("}");

        System.out.println(sb.toString());
    }

}

使用反射调用类中的方法

package com.sutaoyu.reflect;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * 使用反射调用类中的方法
 *
 */
public class ReflectTest07 {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {
        Class c = Class.forName("com.monkey1024.reflect.User");
        //获取方法
        Method method = c.getDeclaredMethod("m5", String.class, int.class);
        //创建对象
        Object o = c.newInstance();
        Object result = method.invoke(o, "admin", 10);
        System.out.println(result);
    }

}

使用反射获取构造方法

package com.sutaoyu.reflect;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Modifier;

/**
 * 使用反射获取类中的构造方法
 *
 */
public class ReflectTest08 {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Class c = Class.forName("java.lang.StringBuffer");
        //获取类中所有的构造方法
        Constructor[] con = c.getDeclaredConstructors();
        for(Constructor co : con){
            //获取修饰符
            System.out.println(Modifier.toString(co.getModifiers()));

            //获取方法名
            System.out.println(co.getName());

            //获取方法参数
            Class[] type = co.getParameterTypes();
            for(Class t : type){
                System.out.println(t.getSimpleName());
            }
        }
    }

}

使用反射获取父类和父接口

package com.monkey1024.reflect;

/**
 * 使用反射获取父类和父接口
 *
 */
public class ReflectTest09 {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Class c = Class.forName("java.lang.StringBuffer");
        //获取父类
        Class sup = c.getSuperclass();
        System.out.println(sup.getName());

        //获取父接口
        Class[] inter = c.getInterfaces();
        for(Class i : inter){
            System.out.println(i.getName());
        }
    }

}