6.Java反射知识总结

6.1概述

6.1.1什么是反射？

1. Java反射机制指的是在Java程序 运行状态 中，对于任何一个类，都可以获得这个类的 所有属性和方法；
2. 对于给定的一个对象，都能够调用它的任意一个属性和方法。

6.1.2为什么使用反射？

在Java编程语言中，反射是一种强有力的工具，是 面向抽象编程的一种实现方式，它能使代码语句更加灵活，极大提高代码的运行时装配能力。Java反射机制允许编程人员在对类未知的情况下，获取类相关信息的方式变得更加多样灵活，调用类中相应方法，是Java增加其灵活性与动态性 的一种机制。

总结一下，Java反射机制有如下作用：

1. 反射机制极大的提高了程序的灵活性和扩展性，降低模块的耦合性，提高自身的适应能力；
2. 通过反射机制可以让程序创建和控制任何类的对象，无需提前硬编码目标类；
3. 使用反射机制能够在运行时构造一个类的对象、判断一个类所具有的成员变量和方法、调用一个对象的方法；
4. 反射机制是构建框架技术的基础所在，使用反射可以避免将代码写死在框架中。

6.2反射的原理

1. 首先我们需要了解Java程序运行的过程，该过程包含两个阶段：编译和运行。
2. 在程序编译阶段，Java代码会通过JDK编译成 .class字节码文件;
3. 在程序运行阶段，JVM会去调用业务逻辑对应需要的的字节码文件，生成对应的Class对象，并调用其中的属性方法完成业务逻辑。
4. Java的反射机制原理：在程序运行阶段，主动让JVM去加载某个 .class文件生成Class对象，并调用其中的方法和属性。 如下图：

6.3反射的使用

• 四个常用的类

类名	作用
Class类	类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口
Field类	类的成员变量(成员变量也称为类的属性)
Method类	类的方法
Constructor类	类的构造方法

6.3.1获取类对象

（1）通过具体类的类名获取

Class bookClass = Book.class;
		
//输出类名
System.out.println(bookClass.getName());

（2）通过对象实例获取

Book book = new Book();
Class bookClass = book.getClass();
		
//输出类名
System.out.println(bookClass.getName());

（3）通过class.forName(类的全路径)获取

Class bookClass;
try {
	bookClass = Class.forName("test.Book");
	//输出类名
	System.out.println(bookClass.getName());
} catch (ClassNotFoundException e) {
	e.printStackTrace();
}

（4）通过类加载器 xxxClassLoader.loadClass(类的全路径)

ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass("cn.javaguide.TargetObject");

6.3.2获取类对象的构造函数

• 当获取到一个类的Class对象之后，可以调用Class对象的==getDeclaredConstructors()==方法获取该类的构造函数，如下：

	// 反射所有声明的构造方法
	public static void reflectAllConstructor() {
		System.out.println(TAG + "=============获取所有的声明的构造函数==============");
		try {
			Class<?> classBook = Class.forName("test.Book");
			Constructor<?>[] constructorsBook = classBook
					.getDeclaredConstructors();
			for (Constructor constructor : constructorsBook) {
				System.out.println(TAG + constructor);
			}
		} catch (Exception ex) {
			ex.printStackTrace();
		}
	}

• 获取了构造函数之后，调用Constructor类对象的newInstance()即可构造出我们想要类的对象，如下：

Book book = (Book)constructor.newInstance();

6.3.3获取类对象的方法

• 当我们得到了一个Class对象之后，我们可以获取该类的所有方法，如下：
• getDeclaredMethods（）和getMethods（）都可以获取到类的方法，辨别？
  • getMethods()获取了自己定义的公用方法（private获取不了），还把Object父类的公用方法也获取了
  • getDeclaredMethods（）只能获取自己类中定义的方法，但是可以获取到private方法

    // 反射所有的public的函数
	public static void reflectPublicMethods() {
		System.out.println(TAG + "=============获取所有的public的函数==============");
		try {
			Class<?> classBook = Class.forName("test.Book");
			Method[] methodsBook = classBook.getMethods();
			for (Method method : methodsBook) {
				System.out.println(TAG + method);
			}

		} catch (Exception ex) {
			ex.printStackTrace();
		}
	}

	// 反射所有的声明的方法
	public static void reflectAllMethods() {
		System.out.println(TAG + "=============获取所有的声明的函数==============");
		try {
			Class<?> classBook = Class.forName("test.Book");
			Method[] methodsBook = classBook.getDeclaredMethods();
			for (Method method : methodsBook) {
				System.out.println(TAG + method);
			}

		} catch (Exception ex) {
			ex.printStackTrace();
		}
	}

6.3.4获取类对象的属性

当我们得到了一个Class对象之后，我们可以获取该类的所有属性，代码如下：

同Methods，获取属性也有getDeclaredFields（）和getFields（）两种。

	// 反射所有的public的属性
	public static void reflectPublicFields() {
		System.out.println(TAG + "=============获取所有的public的属性==============");
		try {
			Class<?> classBook = Class.forName("test.Book");
			Field[] fieldsBook = classBook.getFields();
			for (Field field : fieldsBook) {
				System.out.println(TAG + field);
			}

		} catch (Exception ex) {
			ex.printStackTrace();
		}
	}

	// 反射所有的声明的属性
	public static void reflectAllFields() {
		System.out.println(TAG + "=============获取所有的声明的属性==============");
		try {
			Class<?> classBook = Class.forName("test.Book");
			Field[] fieldsBook = classBook.getDeclaredFields();
			for (Field field : fieldsBook) {
				System.out.println(TAG + field);
			}

		} catch (Exception ex) {
			ex.printStackTrace();
		}
	}

6.4反射的优缺点

• 优点：让咱们的代码更加灵活、为各种框架提供开箱即用的功能提供了便利
• 缺点：
  • 同样也增加了安全问题。比如可以无视泛型参数的安全检查（泛型参数的安全检查发生在编译时）。
  • 另外，反射的性能也要稍差点，不过，对于框架来说实际是影响不大的。