今天有时间没加班回家来好好写一篇文章，反射是Java里比较高级的概念了，一般在书的后半部分。反射也是写框架的必备技能，反射很重要，现在仍然记得刚毕业的一两年一直没有搞懂反射是什么。今天就讲讲反射，希望这篇文章能帮有同样疑惑的你解开疑团，废话不多说，让我们开始吧。
1、反射的概念
1、概念
反射，指在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法，对任意一个对象，都能调用它的任意一个方法。这种动态获取信息，以及动态调用对象方法的功能，叫做java语言的反射机制。反射很强大，有优点也有缺点。
优点：灵活性高。因为反射属于动态编译，即只有到运行时才动态创建 &获取对象实例。
缺点：执行效率低。
2、获取字节码文件对象的方式
2.1 元数据的概念
元数据（metadata）：元数据是指用来描述类的数据，就是class的代码数据。所有的class文件加载到虚拟机之后都会被构建成class对象，class对象描述了一个类都有哪些东西，大家都知道的实现的接口，继承的抽象类，成员变量，类变量，成员方法，类方法，静态方法等，这个class对象就是元数据。
- Class类：代表一个类。
- Field类：代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性）。
- Method类：代表类的方法。
- Constructor类：代表类的构造方法。
2.2 获取class对象的方式
- 2.2.1 通过对象获得，因为任何对象都必须和class对象关联
- 2.2.2 通过类对象直接获得
- 2.2.3 通过类加载器获得，因为类加载器读取class文件会返回class对象
即将用来反射的对象（随便定义的一个对象，只是为了演示）
package org.pdool.reflect; /** * @author 香菜 */ public class Npc { // 静态field public static int NPC_TYPE_1 = 1; // 私有成员变量 private int npcType; // 共有成员变量 public String name; // 无参构造函数 public Npc() { } // 有参构造函数 public Npc(int npcType, String name) { this.npcType = npcType; this.name = name; } public int getNpcType() { return npcType; } public void setNpcType(int npcType) { this.npcType = npcType; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } // 静态方法 public static void sayHello(String word){ System.out.println("hello " + word); } } 复制代码
- 获取反射class的三种方式
package org.pdool.reflect; /** * @author 香菜 */ public class ClazzTest { public static void main(String[] args) { //第一种方式获取Class对象 Npc npc1 = new Npc();//这一new 产生一个Npc对象，一个Class对象。 Class npcClazz1 = npc1.getClass();//获取Class对象 System.out.println(npcClazz1.getName()); //第二种方式获取Class对象 Class npcClazz2 = Npc.class; System.out.println(npcClazz1 == npcClazz2);//判断第一种方式获取的Class对象和第二种方式获取的是否是同一个 //第三种方式获取Class对象 try { Class npcClazz3 = Class.forName("org.pdool.reflect.Npc");//注意此字符串必须是真实路径，就是带包名的类路径，包名.类名 System.out.println(npcClazz3 == npcClazz2);//判断三种方式是否获取的是同一个Class对象 } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } } } 复制代码
3、反射如何获取元数据并访问
1、访问权限
反射机制的默认行为受限于Java的访问控制,可通过 setAccessible 绕过控制。
// 设置对象数组可访问标志 static void setAccessible(AccessibleObject[] array, boolean flag) 复制代码
2、获取方法
2.1 访问静态方法
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException,InvocationTargetException, IllegalAccessException { Npc npc = new Npc(1, "妖神·凰女"); Class npcClazz = Npc.class; // 第一个参数是方法名，第二个参数是函数的参数class对象，因为存在重载的可能性，用参数类型区分 Method sayHello = npcClazz.getMethod("sayHello", String.class); sayHello.invoke(npc, "world"); } 复制代码
2.2 访问类方法
Npc npc = new Npc(1, "妖神·凰女"); System.out.println(npc.getName()); Class npcClazz = Npc.class; // 第一个参数是方法名，第二个参数是函数的参数class对象，因为存在重载的可能性，用参数类型区分 Method sayHello = npcClazz.getMethod("setName", String.class); sayHello.invoke(npc, "world"); System.out.println(npc.getName()); 复制代码
3、获取字段，读取字段的值
Npc npc = new Npc(1, "妖神·凰女"); Class npcClazz = Npc.class; // 获取字段，并设置可访问 Field field = npcClazz.getField("name"); field.setAccessible(true); System.out.println( field.get(npc)); 复制代码
4、获取实现的接口
5、获取构造函数，创建实例
Class npcClazz = Npc.class; Constructor declaredConstructor = npcClazz.getDeclaredConstructor(int.class,String.class); Npc npc = (Npc) declaredConstructor.newInstance(1, "妖神"); System.out.println(npc.getName()); 复制代码
6、获取继承的父类
Class npcClazz = Npc.class; Class superclass = npcClazz.getSuperclass(); System.out.println(superclass.getName()); 复制代码
7、获取注解
Class npcClazz = Npc.class; Annotation[] annotations = npcClazz.getAnnotations(); // 运行时注解 for (Annotation annotation : annotations) { System.out.println(annotation.getClass().getName()); } 复制代码
4、反射实例
获取到元数据不是最终的目的，我们最终的目的是想在运行时去调用，访问类。说了太多，还是举个例子，大家都知道Spring的IOC，怎么实现的呐？
过程：
1、Spring 在项目启动的时间通过读取xml中配置的bean的路径，
2、然后通过Class.forName 读取class 到类加载器，
3、然后通过反射创建所有的bean实例并保存到容器中，启动容器之后，
4、在项目中可以直接获取bean对象。
我们来大概实现这一过程，因为xml的读取比较麻烦，直接用property来代替了。大家体会一下思想就可以了。
package org.pdool.reflect; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; import java.lang.annotation.Annotation; import java.lang.reflect.Constructor; import java.lang.reflect.Field; import java.lang.reflect.InvocationTargetException; import java.lang.reflect.Method; import java.util.HashMap; import java.util.Map; import java.util.Properties; import java.util.Set; /** * @author 香菜 */ public class ClazzTest { public static void main(String[] args){ try { Map<String,Object> container = new HashMap<>(); //1.读取配置 InputStream in = ClazzTest.class.getResourceAsStream("/beans.properties"); Properties property = new Properties(); property.load(in); //2.反射创建对象 Set<Object> keySet = property.keySet(); for (Object key : keySet) { // 2.1 获取类的全路径 String classStr = (String) property.get(key); // 2.2 加载class 到虚拟机 Class<?> beanClazz = Class.forName(classStr); // 2.3 获取缺省的构造函数 Constructor<?> declaredConstructor = beanClazz.getDeclaredConstructor(); // 2.4 创建实例 Object o = declaredConstructor.newInstance(); container.put((String) key,o); } // 3.获取实例 Npc npc = (Npc) container.get("npc"); System.out.println(npc == null); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } 复制代码
5、总结
在使用Java反射机制时，主要步骤包括：
- 获取 目标类型的
Class对象
- 通过
Class对象分别获取Constructor类对象、Method类对象 或者Field类对象
- 通过
Constructor类对象、Method类对象 &Field类对象分别获取类的构造函数、方法&属性的具体信息，并进行后续操作。
