1 Java反射机制概述

Reflection（反射）是被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在执行期借助于Reflection API取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性及方法。

1.1 Java反射机制提供的功能

Ø在运行时判断任意一个对象所属的类

Ø在运行时构造任意一个类的对象

Ø在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法

Ø在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法

Ø生成动态代理

2.1 反射相关的主要API

Øjava.lang.Class:代表一个类

Øjava.lang.reflect.Method:代表类的方法

Øjava.lang.reflect.Field:代表类的成员变量

Øjava.lang.reflect.Constructor:代表类的构造方法

2 理解Class类并获取Class类的实例

在Object类中定义了以下的方法，此方法将被所有子类继承：

●  public final Class getClass()

以上的方法返回值的类型是一个Class类，此类是Java反射的源头，实际上所谓反射从程序的运行结果来看也很好理解，即：可以通过对象反射求出类的名称。

2.1 Class类

对象照镜子后可以得到的信息：某个类的属性、方法和构造器、某个类到底实现了哪些接口。对于每个类而言，JRE 都为其保留一个不变的 Class 类型的对象。一个 Class 对象包含了特定某个类的有关信息。

Class本身也是一个类

Class 对象只能由系统建立对象

一个类在 JVM 中只会有一个Class实例

一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件

每个类的实例都会记得自己是由哪个 Class 实例所生成

通过Class可以完整地得到一个类中的完整结构

2.2 常用方法

2.3 实例化Class类对象(四种方法)

1）前提：若已知具体的类，通过类的class属性获取，该方法

                    最为安全可靠，程序性能最高

       实例：Class clazz = String.class;

2）前提：已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获

                    取Class对象

       实例：Class clazz = “www.yizhihanduxiu.com”.getClass();

3）前提：已知一个类的全类名，且该类在类路径下，可通过

       Class类的静态方法forName()获取，可能抛出ClassNotFoundException

       实例：Class clazz = Class.forName(“java.lang.String”);

4）其他方式(不做要求)

ClassLoader cl = this.getClass().getClassLoader();

Class clazz4 = cl.loadClass(“类的全类名”);

3 类的加载与ClassLoader的理解

3.1 类的加载过程

当程序主动使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过如下三个步骤来对该类进行初始化。

3.2 ClassLoader

类加载器是用来把类(class)装载进内存的。JVM 规范定义了两种类型的类加载器：启动类加载器(bootstrap)和用户自定义加载器(user-defined class loader)。 JVM在运行时会产生3个类加载器组成的初始化加载器层次结构 ，如下图所示：

//1.获取一个系统类加载器
ClassLoader classloader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
System.out.println(classloader);
//2.获取系统类加载器的父类加载器，即扩展类加载器
classloader = classloader.getParent();
System.out.println(classloader);
//3.获取扩展类加载器的父类加载器，即引导类加载器
classloader = classloader.getParent();
System.out.println(classloader);
//4.测试当前类由哪个类加载器进行加载
classloader = Class.forName("exer2.ClassloaderDemo").getClassLoader();
System.out.println(classloader);
//5.测试JDK提供的Object类由哪个类加载器加载
classloader = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
System.out.println(classloader);
//*6.关于类加载器的一个主要方法：getResourceAsStream(String str):获取类路径下的指定文件的输入流
InputStream in = null;
in = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream("exer2\\test.properties");
System.out.println(in);

4 通过反射创建运行时类的对象

创建类的对象：调用Class对象的newInstance()方法

要  求：  1）类必须有一个无参数的构造器。

  2）类的构造器的访问权限需要足够。

难道没有无参的构造器就不能创建对象了吗？

不是！只要在操作的时候明确的调用类中的构造器，并将参数传递进去之后，才可以实例化操作。步骤如下：

1）通过Class类的getDeclaredConstructor(Class … parameterTypes)取得本类的指定形参类型的构造器

2）向构造器的形参中传递一个对象数组进去，里面包含了构造器中所需的各个参数。

3)  

//1.根据全类名获取对应的Class对象
String name = “atguigu.java.Person";
Class clazz = null;
clazz = Class.forName(name);
//2.调用指定参数结构的构造器，生成Constructor的实例
Constructor con = clazz.getConstructor(String.class,Integer.class);
//3.通过Constructor的实例创建对应类的对象，并初始化类属性
Person p2 = (Person) 	con.newInstance("Peter",20);
System.out.println(p2);

5 通过反射获取运行时类的完整结构

1.实现的全部接口

Øpublic Class<?>[] getInterfaces()  

确定此对象所表示的类或接口实现的接口。

2.所继承的父类

Øpublic Class<? Super T> getSuperclass()

返回表示此 Class 所表示的实体（类、接口、基本类型）的父类的 Class。

3.全部的构造器

Øpublic Constructor<T>[] getConstructors()

返回此 Class 对象所表示的类的所有public构造方法。

Øpublic Constructor<T>[] getDeclaredConstructors()

返回此 Class 对象表示的类声明的所有构造方法。

lConstructor类中：

Ø取得修饰符: public int getModifiers();

Ø取得方法名称: public String getName();

Ø取得参数的类型：public Class<?>[] getParameterTypes();

4.全部的方法

Øpublic Method[] getDeclaredMethods()

返回此Class对象所表示的类或接口的全部方法

Øpublic Method[] getMethods() 

返回此Class对象所表示的类或接口的public的方法

lMethod类中：

Øpublic Class<?> getReturnType()取得全部的返回值

Øpublic Class<?>[] getParameterTypes()取得全部的参数

Øpublic int getModifiers()取得修饰符

Øpublic Class<?>[] getExceptionTypes()取得异常信息

5.全部的Field

Øpublic Field[] getFields()

返回此Class对象所表示的类或接口的public的Field。

Øpublic Field[] getDeclaredFields()

返回此Class对象所表示的类或接口的全部Field。

lField方法中：

Øpublic int getModifiers()  以整数形式返回此Field的修饰符

Øpublic Class<?> getType()  得到Field的属性类型

Øpublic String getName()  返回Field的名称。

6. Annotation相关

Øget Annotation(Class<T> annotationClass)

ØgetDeclaredAnnotations()

7.泛型相关

获取父类泛型类型：Type getGenericSuperclass()

泛型类型：ParameterizedType

获取实际的泛型类型参数数组：getActualTypeArguments()

8.类所在的包    Package getPackage()

6 通过反射调用运行时类的指定属性、指定方法等

6.1 调用指定方法

通过反射，调用类中的方法，通过Method类完成。步骤：

1.通过Class类的getMethod(String name,Class…parameterTypes)方法取得一个Method对象，并设置此方法操作时所需要的参数类型。

2.之后使用Object invoke(Object obj, Object[] args)进行调用，并向方法中传递要设置的obj对象的参数信息。

Object invoke(Object obj, Object …  args)

说明：

    1.Object 对应原方法的返回值，若原方法无返回值，此时返回null

    2.若原方法若为静态方法，此时形参Object obj可为null

    3.若原方法形参列表为空，则Object[] args为null

    4.若原方法声明为private,则需要在调用此invoke()方法前，显式调用方法对象的setAccessible(true)方法，将可访问private的方法。

6.2 调用指定属性

在反射机制中，可以直接通过Field类操作类中的属性，通过Field类提供的set()和get()方法就可以完成设置和取得属性内容的操作。

Øpublic Field getField(String name) 返回此Class对象表示的类或接口的指定的public的Field。

Øpublic Field getDeclaredField(String name)返回此Class对象表示的类或接口的指定的Field。

在Field中：

Øpublic Object get(Object obj) 取得指定对象obj上此Field的属性内容

Øpublic void set(Object obj,Object value) 设置指定对象obj上此Field的属性内容

注：在类中属性都设置为private的前提下，在使用set()和get()方法时，首先要使用Field类中的setAccessible(true)方法将需要操作的属性设置为可以被外部访问。

Øpublic void setAccessible(true)访问私有属性时，让这个属性可见。