Java---反射机制

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。

加载完类之后，在堆内存的方法区中就产生了一个Class类型的对象（一个类只有一个Class对象），这个对象就包含了完整的类的结构信息。我们可以通过这个对象看到类的结构。这个对象就像一面镜子，透过这个镜子看到类的结构，所以，我们形象的称之为：反射。

正常方式：引入需要的“包类”的名称 --> 通过new实例化 --> 取得实例化对象
反射方式：实例化对象 --> getClass()方法 --> 得到完整的“包类”名称

动态语言

是一类在运行时可以改变其结构的语言：例如新的函数、对象、甚至代码可以被引进，已有的函数可以被删除或是其他结构上的变化。通俗点说就是在运行时代码可以根据某些条件改变自身结构。主要动态语言：Object-C、C#、JavaScript、PHP、Python、Erlang。

静态语言

与动态语言相对应的，运行时结构不可变的语言就是静态语言。如Java、C、C++。

Java不是动态语言，但Java可以称之为“准动态语言”。即Java有一定的动态性，我们可以利用反射机制、字节码操作获得类似动态语言的特性。Java的动态性让编程的时候更加灵活！

Java反射机制提供的功能

• 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
• 在运行时获取泛型信息
• 在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法（包括私有方法）
• 在运行时处理注解
• 生成动态代理

反射相关的主要API

• java.long.Class：代表一个类
• java.lang.reflect.Method：代表类的方法
• java.lang.reflect.Field：代表类的成员变量
• java.lang.reflect.Constructor：代表类的构造器

• Person类
• 常规实现
• 反射实现
• 调用私有结构

这里将age设置为了public，name设置为了private
并且提供了两个构造器，一个public的，一个private的
同时也提供了两个方法，依旧是一个public的，一个private的

那么在普通的实现方法中，我们不能直接修改Person对象的name，而是需要调用相应的get()或set()方法

同时我们也不能使用私有的构造器来创建对象，对象不能调用private的方法

public class Person {
	public int age;
	private String name;

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public Person() {
	}

	public Person(int age, String name) {
		this.age = age;
		this.name = name;
	}

	private Person(String name) {
		this.name = name;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Person{" +
				"age=" + age +
				", name='" + name + '\'' +
				'}';
	}

	public void show() {
		System.out.println("你好，我是Person类的show方法");
	}

	private String showNation(String nation) {
		System.out.println("我是" + nation + "人");
		return nation;
	}
}

@Test
public void test01() {
    //1.创建类的对象
    Person person = new Person(18, "张三");
    System.out.println(person);
    //2.调用对象,调用其内部的属性和方法
    person.age = 15;
    System.out.println(person);
    person.show();
    //在Person类的外部，不可以通过Person类的对象调用其内部私有的结构。
    //比如：name、showNation以及私有的构造器。
}

下面我们来用反射实现跟上面一样的效果

@Test
public void test02() throws Exception {
    Class<Person> c1 = Person.class;
    //1. 通过反射，创建Person类对象
    Constructor<Person> cons = c1.getDeclaredConstructor(int.class, String.class);
    Person person = cons.newInstance(18, "Tom");
    System.out.println(person);
    //2. 通过反射，调用对象指定的属性（这里就是在调用一个名为age的属性）
    Field age = c1.getDeclaredField("age");
    age.set(person, 21);
    System.out.println(person);
    //3. 通过反射，调用对象指定的方法（这里就是在调用一个名为show的方法）
    Method show = c1.getDeclaredMethod("show");
    show.invoke(person);
}

下面是用到的Class类中的几个方法

变量和类型	方法	描述
构造器	getConstructor(类<?>… parameterTypes)	返回一个构造器对象，该对象反映此类对象所表示的类的指定公共构造函数。
字段	getDeclaredField(String name)	返回字段对象，该对象反映此类对象表示的类或接口的指定声明字段。
方法	getDeclaredMethod(String name, 类<?>… parameterTypes)	返回方法对象，该对象反映此类对象表示的类或接口的指定声明方法。

下面是Constructor类中用到的方法说明

变量和类型	方法	描述
T	newInstance(Object… initargs)	使用此构造器对象表示的构造方法，使用指定的初始化参数创建和初始化构造函数声明类的新实例。

下面是Field类中用到的方法说明

变量和类型	方法	描述
void	set(Object obj, Object value)	将指定对象参数上此字段对象表示的字段设置为指定的新值。

下面是Method类中用到的方法说明

变量和类型	方法	描述
Object	invoke(Object obj, Object… args)	在具有指定参数的指定对象上调用此方法对象表示的基础方法。

下面我们来用反射调用私有结构

@Test
public void test03() throws Exception {
	Class<Person> c1 = Person.class;
	//调用私有的构造器
	Constructor<Person> cons = c1.getDeclaredConstructor(String.class);
	cons.setAccessible(true);
	Person p1 = cons.newInstance("Wilson");
	System.out.println(p1);
	//调用私有的属性
	Field name = c1.getDeclaredField("name");
	name.setAccessible(true);
	name.set(p1, "Wendy");
	System.out.println(p1);
	//调用私有的方法
	Method showNation = c1.getDeclaredMethod("showNation", String.class);
	showNation.setAccessible(true);
	showNation.invoke(p1,"中国");
}

相较于刚刚的代码，不难发现，只多了一行代码

xxx.setAccessible(true);

变量和类型	方法	描述
void	setAccessible(boolean flag)	将此反射对象的accessible标志设置为指示的布尔值。

将此反射对象的accessible标志设置为指示的布尔值。 值true表示反射对象在使用时应禁止检查Java语言访问控制。 值false表示反射对象在使用时应强制检查Java语言访问控制，并在类描述中注明变体。

所以设置成true就可以无视private的权限了

理解Class类并获取Class实例

Class类的理解

关于java.lang.Class类的理解

类的加载过程：程序经过Javac.exe命令后，会生成一个或多个字节码文件(.class结尾)。接着我们使用java.exe命令对某个字节码文件进行解释运行。相当于将某个字节码文件加载到内存中。此过程就称为类的加载。加载到内存中的类，我们就称为运行时类，此运行时类，就作为Class的一个实例。

换句话说，Class的实例就对应着一个运行时类。

获取Class实例的4种方式

怎么说呢，感觉这部分内容现在学了没啥用，目前已经了解过相关内容，等实际需要用到的时候，再回来看一遍(后面学JDBC，javaWeb和框架的时候)，笔记以后再更