详解Java反射机制(Reflection)

反射机制的作用

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，实现了基本的动态性。

详解反射机制

类的组成

正如我们所知道的，一个类的组成包括了一下几个部分：类名、构造器、方法、域、注解，所以为了能够获得任意一个类的对象，则需要能够获得该类的全部组成，JDK中的Reflection包为我们提供了一下几个对应类的各个组成部分的类，分别是Class， Construtor ，Method， Field，下面我们详细地了解各个 “组成类”。

Class
- Class类是一个比较特殊的类，之所以说它特殊，是因为在每个Java对象在加载到JVM中之后，都会产生一个Class的对象，用来跟踪该对象所代表的类。下面我们做一个小实验
```
    public void test(){
        String str1 = "I love Java";
        String str2 = new String("I Lov Java");
        System.out.println(str1.getClass());
        System.out.println(str2.getClass());
        System.out.println(String.class);
    }
```
输出的结果分别如下：
```
class java.lang.String
class java.lang.String
class java.lang.String
```
上面的结果说明了，String的任意不同对象在JVM中只有一个Class对象，也就是说Class对象在JVM中只有唯一一份。
- 获得Class对象的实例
  在实际的应用中，有三种方式可以获得Class对象，如下代码所示：(这里为了下文的方便，我创建了一个Person类，具有name，age两个属性域，以及生成对应的set，get方法)
```
String className = "cn.xuhuanfeng.reflection.Person";
Class<?> clazz1 = Class.forName(className); // 获得Class对象
Class<Person> clazz2 = Person.class; // 获得Class对象
Class<? extends Person> clazz3 = (new Person()).getClass(); // 获得Class对象
```
- 创建实例
  获得了Class的对象之后，我们就可以利用它来创建类的实例，从而实现在运行时创建类，如下代码所示：
```
Person person = (Person)clazz2.newInstance();
```
  这样我们就获得了一个Person对象，不过这里要注意的是，Class的newInstance() 方法只能使用无参构造函数创建，也就是说，只有当该类具有无参构造方法时，才能使用这种方法来获得一个实例，这看上去比较无奈，不过也不用太担心，通过下面将介绍到的Construtor的newInstance() 方法即可以使用该类的有参够构造方法来获得实例。
- 获得类名
  有时候我们需要获得类的类名，虽然不是总是需要，我们可以通过下面的方法来获得
```
System.out.println(clazz1.getName());//cn.xuhuanfeng.reflection.Person
System.out.println(clazz1.getSimpleName());//Person
```
  相信大家可以看出上面两者的区别，这里就不进行叙述。
Construtor
正如Class表述一个类的总体情况一样，Construtor描述的是一个类的构造器类，没错，构造器也是一种类。
```
Constructor[] construtor = clazz.getConstructors(); //获得Public类型的构造器
Constructor[] construtor2 = clazz.getDeclaredConstructors(); // 获得所有类型的构造器
```
construtor以及construtor2的内容输出如下：
```
// construtor
public cn.xuhuanfeng.reflection.Person()
public cn.xuhuanfeng.reflection.Person(java.lang.String,int)
// construtor2
public cn.xuhuanfeng.reflection.Person()
public cn.xuhuanfeng.reflection.Person(java.lang.String,int)
```
这里由于Person只有public类型的构造器，所以两者包含的内容相同。
当然我们还可以通过制定参数类型来获得特定的构造器
```
Constructor construtor3 = clazz.getConstructor(String.class,int.class);
```
上面我们提到了通过构造器来获得带参数类型的实例，其实就是通过上面的方式获得带参数的构造器对象，然后调用器newInstance(parameter ...) 方法即可，如下所示：
```
Person person1 = (Person)construtor3.newInstance("xuhanfeng",23); 
```
这样，我们就实现了通过任意构造器创建对象。
Method
Method 描述的是一个类的方法，同上面的Construtor类似，这里我们不进行过多的解释，直接看代码演示。
Java Method[] methods = clazz.getMethods(); // 获得所有的public方法 Method[] methods2 = clazz.getDeclaredMethods(); // 获得所有的方法 Method method3 = clazz.getDeclaredMethod("setName", String.class);// 获得指定的方法
看到这里，相信你会发现，基本上跟前面的Construtor是类似，不过这里也有点不用，就是调用方法的时候，使用的是invoke(obj,params) 方法，如下
Java method3.invoke(person, "xuhuanfeng");// person 为前面获得的实例
这样，我们就实现了调用任意方法了。
Field
Field是用来描述一个类所有的域的类，相信经过前面的Construtor以及Method，对于Field我们已经不用再进行过多解释了，直接看代码
```
Field[] fields = clazz.getFields(); // 获得所有的public的域
Field[] fields2 = clazz.getDeclaredFields(); // 获得所有的域
Field field3 = clazz.getDeclaredField("name"); // 获得指定的域
```
这里同样有个需要注意的地方，由于Java的安全机制原因，当我们要操作非public类型的域的时候，需要设置暂时关闭Java的安全检验，如下：
```
field3.setAccessible(true); //关闭安全校验 
```
之后我们就能对field3进行设置值了
```
field3.set(person, "xuhuanfeng"); //person同上
```
这样，我们就能实现操作任意域了。
Annotation
相信经过上面的例子，你已经比较了解了，所以对于Annotation这里就不再进行阐述了，操作跟上面基本都是类似的。

后记

Java的反射机制给开发者带来了极大的便利，很多的框架也正是利用Java的反射机制从而实现了强大的生命力，相信看到这里，对于Java的反射，你已经有比较好的认识了。

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