Java 反射 —— 运行时的类型信息

1. 反射机制的由来

RTTI 机制可以告知某个对象的确切类型，但有一个前提，该类型在编译时必须已知（编译器在编译时打开和检查 .class 文件以获取类型信息）。似乎是个很宽松的限制，但假如你获取了一个指向并不在你的程序空间的对象的引用，也即编译期间无法获知该对象所属的类，等到程序真正运行起来时，才有可能。比如，在网络连接中获取了一串（事先不被预知）的字节，并被告知这些字节代表着一个类。然而该类在为你的程序生成代码之后很久才出现，那么如何在编写代码时，使用这样的类呢？

• RTTI 与 反射的区别：
  
  • RTTI 需要在编译时打开和检查 .class 文件；
  • 对于反射机制，.class 文件在编译时是无法获取的，所以是在运行时打开和检查 .class 文件；

2. reflect 类库

Class 类库与 java.lang.reflect 类库一起对反射的概念进行了支持，该类库包含了如下三种类（每个类均实现了 Member 接口（interface Member））：

• Field：成员变量；
• Method：成员函数；
• Constructor：构造器；

Java 的反射机制能获取未知类的全部成员，包括构造函数。

3. 一个实例

• Car 类：

  package reflect;public class Car {    private String brand;    private String color;    private int maxSpeed;    public Car() {}    public Car(String brand, String color, int maxSpeed) {        this.brand = brand;        this.color = color;        this.maxSpeed = maxSpeed;    }    // getters, setters 方法}

  为了体现 java 反射机制的威力，我们不采用直接 new 的方式（有时候，比如远程过程调用 RPC，我们无法确切地知道其构造函数的参数列表）

• ReflectTest

  package reflect;import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.Method;public class ReflectTest {    public static Car initByDefaultConst() throws Throwable{        ClassLoader loader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();        Class<?> clazz = loader.loadClass("reflect.Car");        Constructor<?> cons = clazz.getDeclaredConstructor((Class[])null);        Car car = (Car)cons.newInstance();        Method setBrand = clazz.getMethod("setBrand", String.class);        setBrand.invoke(car, "红旗CA72");        Method setColor = clazz.getMethod("setColor", String.class);        setColor.invoke(car, "黑色");        Method setMaxSpeed = clazz.getMethod("setMaxSpeed", int.class);        setMaxSpeed.invoke(car, 100);        return car;    }    public static void main(String[] args) throws Throwable {        Car car = initByDefaultConst();        System.out.println(car);    }}