反射 - 简书

以试题为入手点：

什么是反射机制？
简单说，反射机制指的是程序在运行时能够获取自身的信息。在java中，只要给定类的名字，那么就可以通过反射机制来获得类的所有信息。
java反射机制提供了什么功能？

在运行时能够判断任意一个对象所属的类

在运行时构造任意一个类的对象

在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法

在运行时调用任一对象的方法

在运行时创建新类对象

哪里用到反射机制？
jdbc中有一行代码：Class.forName('com.MySQL.jdbc.Driver.class').newInstance();那个时候只知道生成驱动对象实例，后来才知道，这就是反射，现在很多框架都用到反射机制，hibernate，struts都是用反射机制实现的。
反射机制的优缺点？

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。动态编译最大限度的发挥了java的灵活性，体现了多态的应用，有利于降低类之间的耦合性。

一句话，反射机制的优点就是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。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。
它的缺点是对性能有影响。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。

动态加载类

编译时加载类是静态加载类，new 创建对象是静态加载类，在编译时刻就需要加载所有可用使用到的类，如果有一个用不了，那么整个文件都无法通过编译

运行时加载类是动态加载类。Class c = Class.forName("类的全名")，不仅表示了类的类型，还表示了动态加载类，编译不会报错，在运行时才会加载，使用接口标准能更方便动态加载类的实现。功能性的类尽量使用动态加载，而不用静态加载。

很多软件比如QQ,360的在线升级，并不需要重新编译文件，只是动态的加载新的东西

如何使用java的反射?

a. 通过一个全限类名创建一个对象
- Class.forName("全限类名"); 例如：com.mysql.jdbc.Driver Driver类已经被加载到 jvm中，并且完成了类的初始化工作就行了 //可以在未知对象情况下使用，可能会有一个ClassNotFoundException异常
- 类名.class; 获取Class<？> clz 对象 //实际告诉我们任何一个类都有一个隐含的静态成员变量class（知道类名时用）
- 对象.getClass(); //已知该类的对象通过getClass方法（知道对象时用）
b. 获取构造器对象，通过构造器new出一个对象
- Clazz.getConstructor([String.class]);
- Con.newInstance([参数]);
c. 通过class对象创建一个实例对象（就相当与new类名（）无参构造器)
- Clazz.newInstance();
d. 通过class对象获得一个属性对象
- Field c=clz.getFields()：获得某个类的所有的公共（public）的字段，包括父类中的字段。
- Field c=clz.getDeclaredFields()：获得某个类的所有声明的字段，即包括public、private和proteced，但是不包括父类的申明字段 e.
e、通过class对象获得一个方法对象
- Clazz.getMethod("方法名",class…..parameaType);（只能获取公共的）
- Clazz.getDeclareMethod("方法名");（获取任意修饰的方法，不能执行私有）
- M.setAccessible(true);（让私有的方法可以执行）
f、让方法执行
- Method.invoke(obj实例对象,obj可变参数);-----（是有返回值的）

获取方法信息

1、基本的数据类型，void关键字都存在类类型

1 Class c1 =int.class;//int的类类型
2 Class c2 =String.class;//String类的类类型，可以理解为编译生成的那个String.class字节码文件，
3 //当然，这并不是官方的说法
4 Class c3 =double.class;
5 Class c4 =Double.class;
6 Class c5 =void.class;

2、Class类的基本API操作

/**
    * 打印类的信息，包括类的成员函数，成员变量
* @param obj 该对象所属类的信息
*/
publicstaticvoid printClassMessage(Object obj){
//要获取类的信息，首先要获取类的类类型
Class c = obj.getClass();//传递的是哪个子类的对象，c就是该子类的类类型
//获取类的名称
System.out.println("累的名称是："+c.getName());

/*
    * Method类，方法的对象
* 一个成员方法就是一个Method对象
* getMethods()方法获取的是所有的public的函数，包括父类继承而来的
* getDeclaredMethods()获取的是多有该类自己声明的方法，不问访问权限
*/
Method[] ms = c.getMethods();//c.getDeclaredMethods();
for(int i =0; i < ms.length; i++){
//得到方法的返回值类型的类类型
Class retrunType = ms[i].getReturnType();
System.out.print(retrunType.getName()+" ");
//得到方法的名称
System.out.print(ms[i].getName()+"(");
//获取的参数类型--->得到的是参数列表的类型的类类型
Class[] paraTypes = ms[i].getParameterTypes();
for(Class class1 : paraTypes){
System.out.print(class1.getName()+",");
}
System.out.println(")");
}
}

8.获取成员变量构造函数信息

/**
    * 成员变量也是对象，是java.lang.reflect.Field这个类的的对象
* Field类封装了关于成员变量的操作
* getFields()方法获取的是所有public的成员变量的信息
* getDeclareFields()方法获取的是该类自己声明的成员变量的信息
*/
Field[] fs = c.getDeclaredFields();
for(Field field : fs){
//得到成员变量的类型的类类型
Class fieldType = field.getType();
String typeName = fieldType.getName();
//得到成员变量的名称
String fieldName = field.getName();
System.out.print(typeName+" "+fieldName);
}
/**
    * 构造函数也是对象
* java.lang.Constructor中封装了构造函数的信息
* getConstructor()方法获取所有的public的构造函数
* getDeclaredConstructors得到所有的构造函数
*/
Constructor[] cs = c.getDeclaredConstructors();
for(Constructor constructor : cs){
System.out.print(constructor.getName()+"(");
//获取构造函数的参数列表---》得到的是参数雷彪的类类型
Class[] paramTypes = constructor.getParameterTypes();
for(Class class1 : paramTypes){
System.out.print(class1.getName()+",");
}
System.out.println(")");
}

9.方法反射的基本操作

1、如何获取某个方法
方法的名称和方法的参数列表才能唯一决定某个方法。Method m = c.getDeclaredMethod("方法名"，可变参数列表（参数类型.class）)
2、方法的反射操作
m.invoke(对象，参数列表)，方法如果没有返回值，返回null，如果有返回值返回Object类型，然后再强制类型转换为原函数的返回值类型

10.通过反射了解集合泛型的本质

ArrayList list1 =new ArrayList();
ArrayList<String> list2 =new ArrayList<String>();

Class c1 = list1.getClass();
Class c2 = list2.getClass();

System.out.println(c1==c2);//结果为true，为什么？？

结果分析：因为反射的操作都是编译之后的操作，也就是运行时的操作，c1==c2返回true，说明编译之后集合的泛型是去泛型化的。那么我们就可以理解为，Java集合中的泛型，是用于防止错误类型元素输入的，比如在list2中我们add一个int，add(10)就会编译报错，那么这个泛型就可以只在编译阶段有效，通过了编译阶段，泛型就不存在了。可以验证，我们绕过编译，用反射动态的在list2中add一个int是可以成功的，只是这时因为list2中存储了多个不同类型的数据（String型，和int型），就不能用for-each来遍历了，会抛出类型转换错误异常ClassCastException