java的反射机制

起因

反射是一种很通用的技术，几乎在大部分的jar包中都会利用到反射机制，而且，我所学习到的几门语言中，都存在反射机制，或者是类似于反射的机制。因此，我们了解反射机制，对于我们了解语言的特性是非常有好处的。

初步运用

我们先来看一个例子
Car类

package com.zhen.reflect;public class Car {    private String brand;    private String color;    private int maxSpeed;    public String getBrand() {        return brand;    }    public void setBrand(String brand) {        this.brand = brand;    }    public String getColor() {        return color;    }    public void setColor(String color) {        this.color = color;    }    /**     *      */    public Car() {    }    public void introduce() {        System.out.println("Car [brand=" + brand + ", color=" + color + ", maxSpeed=" + maxSpeed + "]");    }    public int getMaxSpeed() {        return maxSpeed;    }    public void setMaxSpeed(int maxSpeed) {        this.maxSpeed = maxSpeed;    }}

Reflect反射应用

package com.zhen.reflect;import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.Method;public class Reflect {    public static Car initByDefaultConst() throws Throwable{        ClassLoader loader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();        Class clazz = loader.loadClass("com.zhen.reflect.Car");        Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor((Class[])null);        Car car = (Car)constructor.newInstance();        @SuppressWarnings("unchecked")        Method setBrand = clazz.getMethod("setBrand", String.class);        setBrand.invoke(car, "BMW一系");        Method setColor = clazz.getMethod("setColor", String.class);        setColor.invoke(car, "黑色");        Method setMaxSpeed = clazz.getMethod("setMaxSpeed", int.class);        setMaxSpeed.invoke(car, 200);        return car;    }    public static void main(String[] args) throws Throwable {        Car car = initByDefaultConst();        car.introduce();    }}

运行程序，控制台打印：Car [brand=BMW一系, color=黑色, maxSpeed=200]

这说明我们完全可以通过编程方式调用Class的各项功能，与通过构造函数和方法直接调用类方法的效果是一样的，只不过前者是间接调用，后者是直接调用。
我们在上面的例子中运用了几个重要的反射类，分别是ClassLoader，Class，Constructor和Method，

类加载器ClassLoader

类加载器的工作机制

  类加载器就是寻找类的节码文件并构造出类在JVM内部表示的组件。

类加载器的加载步骤

• 装载：查找和导入Class文件，
• 链接：执行校验，准备和解析步骤，其中解析步骤是可以选择的
  
  • 校验：检查载入Class文件数据的正确性
  • 准备：给类的静态变量分配存储空间
  • 解析：将符号引用转换成直接引用
• 初始化：对类的静态变量、静态代码块执行初始化工作。

类装载工作由ClassLoader及其子类负责，ClassLoader是一个重要的Java运行时系统组件，他负责在运行时查找和装入Clas字节码文件。JVM在运行时会产生3个ClassLoader：根装载器，ExtClassLoader(扩展类装载器)和AppClassLoader。根装载器不是ClassLoader的子类，它使用C++语言编写，因此在Java中看不到它。ExtClassLoader和AppClassLoader都是ClassLoader的子类。其中ExtClassLoader负责装载JRE、扩展目录ext中的jar类包，AppClassLoader负责装载Classpath路径下的类包
这三个类装载器之间存在父子层级关系，即根装载器是ExtClassLoader的父装载器，ExtClassLoader是AppClassLoader的父装载器，在默认情况下，使用AppClassLoader装载应用程序的类。这个结果我们可以利用上述例子中的loader进行试验，在此不做赘述。

重要方法

• Class loadClass(String name):name参数就是需要装载类的名字，必须使用全限定名。
• Class findSystemClass(string name):从本地文件系统载入Class文件。
• ClassLoader getParent():获取类装载器的父装载器

Java反射机制

Class反射对象描述类语义结构。可以从Class对象中获取构造函数，成员变量，方法类等类元素的反射对象，并以编程的方式通过这些反射对象对目标对象进行操作。

Constructor：类的构造函数反射类

• Class#getConsructors()方法可以获取类的所有构造函数反射对象数组
• Class#.getConstructor(parameterTypes)，获取拥有特定入参的构造函数反射对象。
• 另外一个主要方法是newInstance（Object[] args），该方法可以创建一个对象的类的实例，相当于new关键字

Method类方法的反射类

• Class#getDeclaredMethods()获取类的所有方法反射类对象数组Method[]
• Class#getDeclaredMethod(name, parameterTypes)获取特定签名的方法，其中name为方法名，parameterTypes为方法入参类型列表
• 最重要的方法invoke（obj，args），调用方法其中obj是表示操作的目标对象，args为方法入参。
• 还有获取类方法更多信息的方法，getReturnType获取方法的返回值类型，getParameterTypes()获取方法的入参类型数组

Field类的成员变量方法类

• Class#getDeclaredFields()获取类的成员变量反射对象数组
• Class#getDeclaredField(string name )获取某个特定名称的成员变量反射 对象。
• 最重要的方法set（Object obj，Object value）obj表示操作的目标对象，通过value为目标对象的成员变量设置值，如果成员变量为基础类型，则可以利用Field提供的带类型名的设置值得方法，如SetBoolean（Object obj，boolean value）等

注意

在访问private或者protected成员变量时，必须通过setAccessible(boolean access)方法取消Java语言检查，否则将抛出IllegalAccessException.如果JVM的安全管理器设置了相应的安全机制，那么调用方法将抛出SecurityException。

参考资料《精通Spring 4.x 企业应用开发实战》