Java反射全面详解

1. 什么是反射？

首先听这个名字就有些疑惑，什么是反射，它能用来干什么呢？

Java官方对反射的解释是 "反射允许对封装类的字段，方法和构造函数进行编程式访问"。这里的字段指的就是成员变量，方法指的就是成员方法，构造函数就是构造方法。

2. 反射有什么用？

我们知道，在类中，常用的有字段，构造方法，成员方法。我们的反射就是可以把一个类中所有的字段，构造方法，成员方法全部都获取出来。那么问题又来了，获取出来有什么用呢？

反射用途还是很多的，我们熟知的IDEA开发工具，他可以在我们编写代码时自动给出提示，提示我们有哪些方法可以用，有哪些构造器可以使用，它是怎么做到的呢？说到这里，不难猜出，它其实就是用的反射。

还有如下所示，我们 new 一个对象，但忘记了它可以传递哪些参数，这个时候我们按键盘上的 Ctrl + P 键，它就会自动弹出提示我们需要传递哪些参数，这个其实也使用反射做到的。

刚才我们说到了，反射就是可以把一个类中所有的字段，构造方法，成员方法全部都获取出来。

不仅如此，通过反射我们可以获取的非常全面，非常详细，我们甚至可以获取到。

当我们获取字段(变量)时，不仅可以获取到该变量，还能获取到该变量的访问修饰符，名字，类型，并可以为它赋值或者获取初始值；

当我们获取构造方法时，不仅可以获取到构造方法，还能获取到修饰符，名字，形参，还可以创建对象；

当我们获取成员方法时，不仅可以获取到成员方法，也能获取到该方法的修饰符，名字，形参，还能获取方法的返回值，抛出的异常，以及方法上的注解也能获取到，可以说是有什么就能获取到什么，一点不剩的全都可以拿到。

此外有一点要知道，我们获取字段，构造方法，成员方法不是通过Java文件来获取的，而是通过 Class 字节码文件中获取的。

总的来说可以理解为一句话：通过反射我们可以获取到类中的所有信息。

3. 获取 Class 字节码文件对象的三种方式（重中之重，面试会问）

3.1 Class.forName("全类名")方式获取；

其实这种方式应该并不陌生，如果有小伙伴学过JDBC的，应该都大致了解过，通过Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver")来获取该类的字节码文件对象。

下面我简单演示一下吧

如下是一个JavaBean类 Account

package cn.itcast.user.pojo;

import java.io.Serializable;

public class Account implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -421643127452356642L;
    // 账户id
    private Integer accountId;
    // 账户人名称
    private String accountName;
    // 账户密码
    private transient String accountPassword;

    public Account(Integer accountId, String accountName, String accountPassword) {
        this.accountId = accountId;
        this.accountName = accountName;
        this.accountPassword = accountPassword;
    }

    public Account() {
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Account{" +
                "accountId=" + accountId +
                ", accountName='" + accountName + '\'' +
                ", accountPassword='" + accountPassword + '\'' +
                '}';
    }

    public Integer getAccountId() {
        return accountId;
    }

    public void setAccountId(Integer accountId) {
        this.accountId = accountId;
    }

    public String getAccountName() {
        return accountName;
    }

    public void setAccountName(String accountName) {
        this.accountName = accountName;
    }

    public String getAccountPassword() {
        return accountPassword;
    }

    public void setAccountPassword(String accountPassword) {
        this.accountPassword = accountPassword;
    }
}

然后我定义一个 main 方法，通过 Class.forName() 的方式来获取，代码如下

public static void main(String[] args) {
        // 这里可能或出现异常，由于是 main 方法中，最好用 try。。。catch，，，捕获
        try {
            System.out.println(Class.forName("cn.itcast.user.pojo.Account"));;
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

我们直接运行此方法，就可以在控制台得到 Account 类的字节码文件对象，如下所示

3.2 类名.class 方式获取

操作方法如下代码

可以看到也没有任何问题，我就不多做解释了；

3.3 对象.getClass() 方式获取

这里必须是想要反射的类的对象，谁调用getClass，得到的就是谁的类对象。如下代码展示

还有一点可以注意一下，getClass() 方法是定义在 Obeject 类中的，所以所有的对象都可以使用此方法。

3.4 三种方式的通常应用场景

如果我想创建一个类的对象，分为以下三种阶段，每一个阶段都有它适当使用的场景。

阶段一：编写Java文件，将Java文件编写成字节码文件，这个阶段也被称为源代码阶段，可以使用 Class.forName() 的方式来获取；

阶段二：当我们把字节码文件加载到内存中准备运行的时候，可以称为加载阶段，这个阶段通常采用类名.class 的方式获取字节码文件对象；

阶段三：在内存中运行时，我可以创建类对象，这个阶段也被称为运行阶段，通常采用对象.getClass() 的方式获取字节码文件对象；

4. 利用反射获取构造方法

获取类的字节码文件之后，我们就可以通过字节码文件对象获取构造方法，我们可以获取单个构造器，可以获取所有构造器，还能创建对象。
如下图所示，即为获取构造方法的方法，我们简单测试一下；

如下代码，实体类 Account，我定义了多个构造器，注释如下

public class Account implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -421643127452356642L;
    // 账户id
    private Integer accountId;
    // 账户人名称
    private String accountName;
    // 账户密码
    private transient String accountPassword;
    
    // 全参构造器
    public Account(Integer accountId, String accountName, String accountPassword) {
        this.accountId = accountId;
        this.accountName = accountName;
        this.accountPassword = accountPassword;
    }
    
    // 一个参数的构造器
    public Account(Integer accountId) {
        this.accountId = accountId;
    }
    
    // 两个参数的构造器
    public Account(Integer accountId, String accountName) {
        this.accountId = accountId;
        this.accountName = accountName;
    }
    
    // 无参构造器
    public Account() {
    }
}

然后我们去 main 方法中测试通过反射获取构造器，代码和注释如下

public class Test01{

    public static void main(String[] args) {
        // 需要先定义一个 Account 类的对象
        Account account = new Account();

        // 根据对象获取类的字节码文件
        Class clazz = account.getClass();


        try {
            // 获取参数类型为 Integer 的构造器
            Constructor con = clazz.getConstructor(Integer.class);

            // 打印输出该构造器
            System.out.println(con);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println("----------------------------------------------");

        // 构造器本身也是一个对象，这里我们获取多个构造器，用列表进行接收
        Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();

        // 输出获取到的所有构造器
        System.out.println(constructors);


    }
}

运行 main 方法，得到如下结果