# 9. 反射

## 9.1 反射概述

JAVA反射是在运行状态中，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。

**反射的功能**：

1. 在运行时获取任意一个对象所属的类型信息，包括修饰符、泛型、父类、实现的接口、注解等；
2. 在运行时构造任意一个类的对象；
3. 在运行时获取任意一个类所具有的构造方法、成员变量和方法；
4. 在运行时访问任意一个对象的成员变量和方法；

**反射的应用**：

1. 通过使用类全名创建类实例来使用外部用户定义的类。

   > 例如Java数据库开发中，需要在运行时使用JDBC驱动包中的驱动类，可以通过反射机制在运行中获取。
   > Class.forName( "com.mysql.cj.jdbc.Driver" ); 

2. 开发类浏览器和智能IDE。

   > 例如Eclipse工具，左侧的包浏览器可以查看类的结构，右侧代码编辑区，如果启用了提示功能，在对象后输入“.”运算符，会自动提示该对象所属类的所有可用属性和方法。这些IDE工具的功能需要反射机制实现。

3. 在测试工具中用于检测类的内部结构。

   > 例如Java的单元测试框架Junit就是基于反射和注解实现的

4. 在框架开发中用于实现配置信息的处理。

   > 例如Java Web开发中要学习的Struts2，Spring的框架功能的实现都需要用到反射

5. 实现Java的动态代理。





## 9.2 使用反射

### 9.2.1 Class类

java.lang.Class类是所有Reflection API的切入点，是所有反射操作的入口。
在Java程序运行过程中，对程序中每种类型的对象，Java虚拟机都会实例化一个不可变的java.lang.Class实例，每个对象都是引用或者原始类型。 



反射机制里主要会用到以下四种类

1.java.lang.Class.java：类对象；

2.java.lang.reflect.Constructor.java：类的构造器对象；

3.java.lang.reflect.Method.java：类的方法对象；

4.java.lang.reflect.Field.java：类的属性对象；





**1.获取Class实例的三种方法，最常用的是第3种；**

1. 对象.getClass()
2.  类型名.class
3.  Class.forName()



​														（示例代码于code/ClassEx.java）



**2.获取类的成员**

这时候就用到了java.lang.reflect.Field.java类。一个Field提供类或接口中一个成员变量（属性）的信息，也可以动态访问。

Class中提供了两类用于访问成员变量，成员方法和构造方法的方法：

1. 列出所有成员的方法
2. 根据名字搜索特定成员的方法

```java
public Field getDeclaredField(String name)
//根据名字获取类中定义的成员变量，不包括继承父类的成员

public Field getField(String name)
//根据名字获取类中定义的公有成员变量，包括继承父类的成员

public Field[] getDeclaredFields()
//获取类中声明的所有成员变量，返回Field[]类型，不含继承父类的成员
    
public Field[] getFields()
//获取类中声明的所有公有成员变量，返回Field[]类型
```

​																			(示例代码于 code/RefEx)

**3.获取类的成员方法**



```java
public Method getDeclaredMethod(String name,
                                Class<?>... parameterTypes)
//根据名字获取类中定义的成员方法，不包括继承父类的成员方法

public Method getMethod(String name,
                        Class<?>... parameterTypes)
//根据名字获取类中定义的公有成员方法，包括继承父类的成员方法

public Method[] getDeclaredMethods()
//获取类中声明的所有成员方法，返回Method[]类型，不含继承父类的成员

public Method[] getMethods()
//获取类中声明的所有公有成员方法，返回Method[]类型
```

​																				(示例代码于 code/RefEx)



**4.获取类的构造方法**



```java
public Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>… parameterTypes)
//根据参数类型列表获取类中定义的构造方法

public Constructor<T> getConstructor(Class<?>… parameterTypes)
//根据参数类型列表获取类中定义的公有构造方法

public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()
//获取类中声明的所有构造方法，返回Constructor[]类型

public Constructor<?>[] getConstructors()
//获取类中声明的所有公有构造方法，返回Constructor[]类型


```



**5.调用成员方法**

**Method.invoke(Object obj, Object... args)**实现方法调用，多用于不得不用反射的的情况下。
第一个参数是调用这个方法的类实例，如果该方法是静态的，第一个参数为null
后面几个参数是该方法的参数，如果方法没有参数，可以省略



调用成员方法的案例：示例代码见 code/Deet.java



**6.用反射的方式给对象的属性设置值，获取对象的属性值**

* 给定类的实例，可以使用反射来设置该类实例中成员变量的值。
* 通常是以常规方式无法设置的情况下才这样操作。
* 因为这种访问违反了类的封装性的设计意图，耗费额外的系统开销，所以应该尽可能的酌情使用。

​												(示例代码见 code/Test.java)



7**.通过Constructor实例创建对象。**

创建类实例（类对象）（重点掌握）：
常规情况下是使用new操作符调用类的构造方法来创建类实例：

```java
Date date = new Date（）；
```

使用反射创建类实例有两种方法：

```java
Class.newInstance()
//只能调用类的无参数的非私有构造方法
//抛出构造方法的异常
Constructor.newInstance(Object... initargs)
//可以调用类的任何构造方法
//用InvocationTargetException封装异常来抛出
```





**使用反射的注意事项**：
反射是强大的，但不应滥用。如果可以在不使用反射的情况下进行操作，则优选避免使用反射。
反射增加了JVM的系统开销，性能上比不使用反射慢。
反射可能违反某些安全策略。
反射允许访问私有成员，打破了封装，可能破坏可移植性。