Java10：反射

反射的基本概念

反射（reflective）

程序可以访问、检测和修改它本身状态和行为的能力（自描述和自控制），称为反射，在java.lang.reflect包中。

即在运行时加载、探知和使用编译期间完全未知的类，能够增加动态语言特性，弥补强动态语言的不足

注：直观来说就是可以将类名以字符串形式传入，从而达到动态修改程序的目的

反射机制的作用

• 在运行时分析类的能力
• 在运行时查看和操作对象（比如编写一个适用于所有类的toString方法）
• 实现泛型数组操作代码
• 利用Method对象（类似于C++中的函数指针）

创建对象的方法

方法1：静态编译

即传统的使用new关键字创建对象

A a = new A();

方法2：克隆

即实现Cloneable接口，直接拷贝内存中的相关信息，不再调用构造函数

class A implements Cloneable {

}

A a1 = new A();
A a2 = (A) a1.clone();

方法3：反射

使用反射直接构建类对象

A a = (A) Class.forName("A").newInstance();

使用构造器构造类对象

Constructor<A> constructor = A.class.getConstructor();
A a = constructor.newInstance();

反射的关键类与方法

Class类

在Java程序运行时，JVM为每个对象维护一个运行时类型标识，该信息追踪每个对象所属的类，而JVM则利用该信息选择要执行的正确的方法。

可以使用Class类访问这些信息，而Object类中的getClass()方法则会返回一个Class类型的实例

Class类的获取

Class类实际上是一个泛型类，A.class的类型是Class<A>，主要有以下三种获取Class类对象的方法

使用getClass()方法

String s = "123";
Class c = s.getClass();
System.out.println(c.getName()); # java.lang.String

使用forName()方法

若类名保存在一个字符串中，即可以使用该方法。使用该方法时必须提供一个异常处理器（用于应对输入字符串不是一个类的情况）

Class c = Class.forName("java.lang.String");
System.out.println(c.getName()); # java.lang.String

使用.class

Class c = String.class;
System.out.println(c.getName()); # java.lang.String

Class类中常用方法

// 获取Target类的class对象
Class c = Target.class;

成员变量（Field）

在运行时获取到类的所有成员变量，还可以给成员变量赋值和获取成员变量的值。

获取成员变量

// 获取所有public修饰的成员变量
Field[] fields1 = c.getFields();

// 获取所有声明的成员变量
Field[] fields2 = c.getDeclaredFields();	

// 获取变量名为value1的变量
Field field3 = c.getField("value1");
Field field4 = c.getDeclaredField("value1");

获取变量类型

Object fieldType = field3.getType();

成员变量赋值与取值

使用Field中的set与get方法

Target t = new Target();	// 获取target对象
Object value = filed3.get(t);	// 传入对象，获取成员变量值
field3.setAccessible(true);	// 为了对类中的参数进行修改取消安全检查（针对私有变量）
field3.set(t, 1)	// 将该值设置成1

成员方法（Method）

获取成员方法

获取方法数组无法获取到继承父类的方法

// 获取所有public修饰的方法
Method[] methods = c.getMethods();	

// 获取所有声明的成员方法
Method[] methods1 = c.getDeclaredMethods();

// 获取无参的method方法
Method method = birdClass.getMethod("method", null);

// 获取参数为指定类型的method方法
Method method1 = birdClass.getDeclaredMethod("method", new Class[]{int.class});

获取方法参数与与返回类型

// 获取参数列表
Class[] parameterTypes = method.getParameterTypes();

// 获取返回类型
Class returnType = method.getReturnType();

invoke()方法

只要通过反射获取到方法名之后，就可以使用invoke()调用对应的方法

参数1为调用方法的对象，参数2而调用方法的参数

当调用static方法时，参数1为null

Target t = new Target();	// 获取target对象
method.invoke(t, “123”);	// 调用method方法，传入参数“123”

构造方法（Constructor）

Constructor[] constructors = c.getConstructors();

其他获取父接口等等暂略

应用举例

反射的应用举例

暂略

参考：

《Java核心技术卷1》

MOOC华东师范大学Java核心技术课程

https://zhuanlan.zhihu.com/p/80519709

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