[Reflect] 1 反射

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。

反射机制研究及应用

• 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
• 在运行时处理注解
• 生成动态代理

反射相关的主要 API

• java.lang.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

理解 Class 类并获取 Class 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()。这个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。

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结构（class/interface/enum/annotation/primitive type/void/[]）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
• 一个加载的类在 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所有被加载的结构
• Class 类是 Reflection 的根源，针对任何你想动态加载、运行的类，唯有先获得相应的 Class 对象

Class 类的常用方法

获取 Class 类的实例（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。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。例：Class clazz = “www.atguigu.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。例：Class clazz = Class.forName(“java.lang.String”);
4. 其他方式

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ClassLoader cl = this.getClass().getClassLoader();
Class clazz4 = cl.loadClass("类的全类名"); 

哪些类型可以有 Class 对象？

• class： 外部类，成员(成员内部类，静态内部类)，局部内部类，匿名内部类
• interface：接口
• []：数组
• enum：枚举
• annotation：注解 @interface
• primitive type：基本数据类型
• void

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Class c1 = Object.class;
Class c2 = Comparable.class;
Class c3 = String[].class;
Class c4 = int[][].class;
Class c5 = ElementType.class;
Class c6 = Override.class;
Class c7 = int.class;
Class c8 = void.class; Class c9 = Class.class;

int[] a = new int[10]; 
int[] b = new int[100]; 
Class c10 = a.getClass(); 
Class c11 = b.getClass(); 
// 只要元素类型与维度一样，就是同一个 Class
System.out.println(c10 == c11);

创建运行时类的对象

有了 Class 对象，能做什么？
创建类的对象：调用 Class 对象的 newInstance() 方法。要求：

• 类必须有一个无参数的构造器。
• 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：

• 通过 Class 类的 getDeclaredConstructor(Class … parameterTypes) 取得本类的指定形参类型的构造器。
• 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。
• 通过 Constructor 实例化对象。

示例：

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//1. 根据全类名获取对应的 Class 对象 
String name = "atguigu.java.Person";
Class 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);

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