1.定义
java的反射（reflection）机制是在java运行状态中，对任意一个类，都能知道这个类的所有方法和属性。 对于任意一个对象， 都能够调用它的任意方法和属性， 也可以修改其部分信息。 这种动态获取值以及动态调用对象的方法就叫做java语言的反射机制
2.用途
- 在日常中的三方应用开发过程中，经常会遇到某个类的某个成员变量，方法或者是属性是私有的，或者是只对系统应用开放， 这时候就可以利用java的反射机制来获取这些私有成员或者是方法。
- 反射最重要的用途就是开发各种通用框架， 比如spring中，将所有的类bean交给spring容器管理，无论xml配置bean还是注解配置，当我们从容器中或缺bean来依赖注入时，容器就会读取配置， 而配置中给的就是类的信息 spring根据这些信息，创建那些bean，spirng就动态创建这些类。
3.反射基本信息
java程序中许多对象在运行玩的时候会出现两种类型，运行时类和编译时类，程序需要在运行时发现对象和类的真实信息。而通过反射程序就能判断出该对象和类属于哪些类。
4.反射相关的类
- Class类：代表类的实体 在运行的java应用程序当中表示类和接口
- Field类：代表类的成员变量（属性）
- Method类：代表类的方法
- Constructor类：代表类的构造方法
Class类
原理
代表类的实体，在运行的java程序中表示类和接口
java文件被编译之后，生成了.class文件，jvm此时就要去解读这个.class文件，被编译后的java文件，.class也被jvm解析为一个对象， 这个对象就是java.lang.Class。 这样，当程序在运行时，每个java文件就最终变成Class类对象的一个实例。我们通过java反射机制，应用到这个实例，就可以去获得甚至是修改这个类的属性和动作，是这个类成为一个动态的类
获取类的方法
方法 |
作用 |
getClassLoader() |
获得类的加载器 |
getDeclaredClasses() |
返回一个数组，数组中包含该类中所有类和接口类的对象(包括私有的) |
forName(String className) |
根据类名返回类的对象 |
newInstance() |
创建类的实例 |
getName() |
获得类的完整路径名字 |
获取属性的方法
方法 |
作用 |
getField(String name) |
获得某个公有的属性对象 |
getFields() |
获得所有公有的属性对象 |
getDeclaredField(String name) |
获得某个属性对象 |
getDeclaredFields() |
获得所有属性对象 |
获得类中构造器相关
方法 |
用途 |
getConstructor(Class...<?> parameterTypes) |
获得该类中与参数类型匹配的公有构造方法 |
getConstructors() |
获得该类的所有公有构造方法 |
getDeclaredConstructor(Class...<?> parameterTypes) |
获得该类中与参数类型匹配的构造方法 |
getDeclaredConstructors() |
获得该类所有构造方法 |
获得类中方法相关的方法
方法 |
用途 |
getMethod(String name, Class...<?> parameterTypes) |
获得该类某个公有的方法 |
getMethods() |
获得该类所有公有的方法 |
getDeclaredMethod(String name, Class...<?> parameterTypes) |
获得该类某个方法 |
getDeclaredMethods() |
获得该类所有方法 |
一个简单的例子
一个类:
class Student{ //私有属性name private String name = "hello"; //公有属性age public int age = 18; //不带参数的构造方法 public Student(){ System.out.println("Student()"); } private Student(String name,int age) { this.name = name; this.age = age; System.out.println("Student(String,name)"); } private void eat(){ System.out.println("i am eat"); } public void sleep(){ System.out.println("i am pig"); } private void function(String str) { System.out.println(str); } @Override public String toString() { return "Student{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + '}'; } }
在进行反射之前我们首先需要拿到其需要反射的类的Class对象, 然后再利用反射机制进行相关操作:
获取Class对象的3中方法:
public class Main { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { // 受查异常 Class<?> c1 = Class.forName("Student"); // 1 Class<?> c2 = Student.class; // 2 Student student = new Student(); Class<?> c3 = student.getClass(); System.out.println(c1 == c2); System.out.println(c3 == c2); System.out.println(c1 == c3); } }
结果输出3个true, 所以, 不管是哪种方法获取的Class对象, 结果都是相同的.
调用不带参数的构造方法
public class Main { public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException { Class<?> c2 = Student.class; Student student = (Student) c2.newInstance(); } }
这里的newInstance()方法返回的是一个Object类, 这里将其强制转换为Student类.
调用私有构造方法
public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, ClassNotFoundException { Class<?> c2 = Class.forName("Student"); // 2 Constructor<?> constructor = c2.getDeclaredConstructor(String.class, int.class); constructor.setAccessible(true); Student student = (Student) constructor.newInstance("libo",19); System.out.println(student); }
结果:
反射修改属性
public class Main { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, InstantiationException, IllegalAccessException { Class<?> c1 = Class.forName("Student"); Field field = c1.getDeclaredField("name"); field.setAccessible(true); // 使用set改变属性 Student student = (Student) c1.newInstance(); field.set(student,"bozimeimei"); System.out.println(student); } }
反射调用方法
public class Main { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException { Class<?> c1 = Class.forName("Student"); Method method = (Method) c1.getDeclaredMethod("function", String.class); method.setAccessible(true); Student student = (Student) c1.newInstance(); method.invoke(student, "hello bozimeimei"); } }
反射的优缺点
优点：
1. 对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法
2. 增加程序的灵活性和扩展性，降低耦合性，提高自适应能力
3. 反射已经运用在了很多流行框架如：Struts、Hibernate、Spring 等等。
缺点：
1. 使用反射会有效率问题。会导致程序效率降低。
2. 反射技术绕过了源代码的技术，因而会带来维护问题。反射代码比相应的直接代码更复杂 。
