Java基础：（七）反射

一、什么是反射

理解反射之前，先要搞懂一件事情，类加载到底是怎么一回事？

类加载相当于Class对象的加载。每个类都有一个Class对象，包含了与类有关的信息。当编译一个新类时，会产生一个同名的.class文件，该文件内容就保存着Class对象。

JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。反射可以提供运行时的类信息，并且这个类可以在运行时才动态的加载进来，甚至在编译时期该类的.class文件不存在也可以加载进来。

二、什么是动态加载呢？静态呢？

new创建对象的方式称作为静态加载，而使用Class.forName("XXX")称作为动态加载，它们俩本质的区别在于静态加载的类的源程序在编译时期加载（必须存在），而动态加载的类在编译时期可以缺席（源程序不必存在）。

三、反射的主要功能

在运行时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（通过反射甚至可以调用private方法）；
在运行时调用任意一个对象的方法。

重点：是运行时而不是编译时

四、反射的基本运用

Class和java.lang.reflect一起对反射提供了支持，java.lang.reflect类库主要包含了以下三个类：

Field：可以使用get()和set()方法读取和修改Field对象关联的字段；
Method：可以使用invoke()方法调用与Method对象关联的方法；
Constructor：可以用Constructor创建新的对象。

1、获得Class对象

(1)、使用Class类的forName静态方法

Class c = Class.forName(“XXX”)    //（常用），XXX是‘包名.类名’

(2)、直接获取某个对象的class

Class c = int.class

(3)、调用某个对象的getClass()方法

String str = “123”;
Class c = str.getClass();

2、判断是否为某个类的实例

一般地，我们用 instanceof 关键字来判断是否为某个类的实例。同时我们也可以借助反射中 Class 对象的 isInstance() 方法来判断是否为某个类的实例

public native boolean isInstance(Object obj);

3、创建实例

(1)、使用Class对象的newInstance()方法来创建Class对象对应类的实例

Class c = String.class;
Object str = c.newInstance();

(2)、先通过Class对象获取指定的Constructor对象，再调用Constructor对象的newInstance()方法来创建实例。这种方法可以用指定的构造器构造类的实例

//获取String所对应的Class对象
Class c = String.class;
//获取String类带一个String参数的构造器
Constructor constructor = c.getConstructor(String.class);
//根据构造器创建实例
Object obj = constructor.newInstance("23333");

4、获取方法

(1)、getDeclaredMethods 方法返回类或接口声明的所有方法，包括公共、保护、默认（包）访问和私有方法，但不包括继承的方法

public Method[] getDeclaredMethods() throws SecurityException

(2)、getMethods 方法返回某个类的所有公用（public）方法，包括其继承类的公用方法

public Method[] getMethods() throws SecurityException

(3)、getMethod 方法返回一个特定的方法，其中第一个参数为方法名称，后面的参数为方法的参数对应Class的对象

public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)

5、获取构造器信息

获取类构造器的用法与上述获取方法的用法类似。主要是通过Class类的getConstructor方法得到Constructor类的一个实例，而Constructor类有一个newInstance方法可以创建一个对象实例

public T newInstance(Object ... initargs)
//此方法可以根据传入的参数来调用对应的Constructor创建对象实例。

6、获取类的成员变量信息

getFiled：访问公有的成员变量；
getDeclaredField：所有已声明的成员变量，但不能得到其父类的成员变量；
getFileds 和 getDeclaredFields 方法用法同上。

7、调用方法

当从类中获取了一个方法后，我们就可以用 invoke() 方法来调用这个方法

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class test1 {

    public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        //获取methodClass类对象
        Class cl = methodClass.class;
        //创建methodClass的实例
        Object obj = cl.newInstance();
        //获取methodClass类的add方法
        Method method = cl.getMethod("add",int.class,int.class);
        //调用method对应的方法 => add(1,4)
        Object result = method.invoke(obj,1,4);
        System.out.println(result);
    }
}

class methodClass {
    
    public int add(int a,int b) {
        return a+b;
    }
}

五、反射的注意事项

由于反射会额外消耗一定的系统资源，因此如果不需要动态地创建一个对象，那么就不需要用反射；另外，反射调用方法时可以忽略权限检查，因此可能会破坏封装性而导致安全问题。