反射机制

首先需了解静态语言和动态语言。

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等。

静态语言与动态语言是相对应的，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获得类似动态语言的特性。Java的动态性让编程的时候更加灵活！

Java Reflection

Reflection（反射）是Java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。

例：Class c = Class.forName("java.lang.String")

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

正常方式：引入需要的”包类”名称--->通过new实例化--->取得实例化对象

反射方式：实例化对象--->getClass()方法 --->得到完整的“包类”名称    

Java反射机制研究及应用

Java反射机制提供的功能：

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.在运行时获取泛型信息。

5.在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法。

6.在运行时处理注解。

7.生成动态代理。

Java反射优点和缺点：

优点：可以实现动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性。

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。这类操作总是慢于直接执行相同的操作。

反射相关的主要API：

java.lang.Class:代表一个类

java.lang.reflect.Method:代表类的方法

java.lang.reflect.Field:代表类的成员变量

java.lang.reflect.Constructor:代表类的构造器

给出案例：

package reflection;

//什么叫反射
public class Test01 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //通过反射获取类的class对象
        Class c1 = Class.forName("reflection.User");
        Class c2 = Class.forName("reflection.User");
        Class c3 = Class.forName("reflection.User");
        Class c4 = Class.forName("reflection.User");
        System.out.println(c1);

        //一个类在内存中中有一个Class对象
        //一个类被加载后，类的整个结构都会被封装在Class对象中
        System.out.println(c2.hashCode());
        System.out.println(c3.hashCode());
        System.out.println(c4.hashCode());
        
    }
}

// 实体类
class User{
    public User() {
    }
    public User(String name, int id, int age) {
        this.name = name;
        this.id = id;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", id=" + id +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    private String name;
    private int id;
    private int age;


}

注：hashCode就是对象的散列码，是根据对象的某些信息推导出的一个整数值，默认情况下表示是对象的存储地址。

运行结果：

它们的hashcode相同说明class是相同的，一个类在内存中只有一个Class对象

Class类：

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。

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。

1.Class本身也是一个类

2.Class对象只能由系统建立对象

3.一个加载的类在JVM中只会有一个Class实例

4.一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件

5.每个类的实例都会记得自己是由哪个Class 实例所生成

6.通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构

7.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类的常用方法：

 获取Class类的实例：

 

 案例：

package reflection;

//测试Class类的创建方式有哪些
public class Test02 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Person person = new Student();
        System.out.println("这个人是："+ person.name);

        //方式一：通过对象获得
        Class c1 = person.getClass();
        System.out.println(c1.hashCode());

        //方式二：forname获得
        Class aClass = Class.forName("reflection.Student");
        System.out.println(aClass.hashCode());

        //方式三：通过类名.class获得
        Class c3 = Student.class;
        System.out.println(c3.hashCode());

        //方式四：基本内置类型的包装类都有一个Type属性
        Class c4 = Integer.TYPE;
        System.out.println(c4);

        //方式五：获得父类类型
        Class c5 = c1.getSuperclass();
        System.out.println(c5);
    }
}
class Person{
    public String name;
    public Person(){
    }
    public Person(String name){
        this.name = name;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}
class Student extends Person{
    public Student(){
        this.name = "学生";
    }
}
class Teacher extends Person{
    public Teacher(){
        this.name = "老师";
    }
}

运行结果：

那些类型可以有Class对象？

案例：

package reflection;

import java.lang.annotation.ElementType;

public class Test03 {
    public static void main(String[] args) {
        Class c1 = Object.class;//类
        Class c2 = Comparable.class;//接口
        Class c3 = String[].class;//一维数组
        Class c4 = int[][].class;//二维数组
        Class c5 = Override.class;//注解
        Class c6 = ElementType.class;//枚举
        Class c7 = Integer.class;//基本数据类型
        Class c8 = void.class;//void
        Class c9 = Class.class;//Class

        System.out.println(c1);
        System.out.println(c2);
        System.out.println(c3);
        System.out.println(c4);
        System.out.println(c5);
        System.out.println(c6);
        System.out.println(c7);
        System.out.println(c8);
        System.out.println(c9);

        int[] a = new int[10];
        int[] b = new int[100];
        System.out.println(a.getClass().hashCode());
        System.out.println(b.getClass().hashCode());
        //虽然数组长度不一样但是类型一样，hashcode也就一样
        //总结：只要元素类型与维度一样，就是同一个Class
    }
}

运行结果：

总结：只要元素类型与维度一样，就是同一个Class