Java进阶之反射

1 什么是反射

　　反射(Reflection)是Java 程序开发语言的特征之一，它允许运行中的 Java 程序获取自身的信息，并且可以操作类或对象的内部属性。
　　一句话总结：反射就是把Java类中的各种成分通过java的反射API映射成相应的Java类，得到这些类以后就可以对其进行使用。比如方法，构造方法，成员变量，类型，包等。
　　反射的核心是JVM在运行时才动态加载类或调用方法/访问属性，它不需要事先（写代码的时候或编译期）知道运行对象是谁。重点：是运行时而不是编译时

2 反射的主要用途

　　当我们在使用IDE(如Eclipse，IDEA)时，当我们输入一个对象或类并想调用它的属性或方法时，一按点号，编译器就会自动列出它的属性或方法，这里就会用到反射。
　　反射最重要的用途就是开发各种通用框架。
　　很多框架（比如Spring）都是配置化的（比如通过XML文件配置JavaBean,Action之类的），为了保证框架的通用性，它们可能需要根据配置文件加载不同的对象或类，调用不同的方法，这个时候就必须用到反射——运行时动态加载需要加载的对象。例如：

• 框架提供配置文件，用户可以配置，例如类名
• 读取用户的配置文件

//一定要用完整的路径，不是硬编码，而是运算出来的InputStream is = new FileInputStream("文件目录");Properties properties = new Properties();properties.load(is);String value = properties.getProperty("key");

• 通过反射加载对应的类，并且动态去使用

3 反射的基本运用

3.1 获得Class对象

（1）使用Class类的forName静态方法：

public static Class<?> forName(String className)// 在JDBC开发中常用此方法加载数据库驱动Class.forName(driver);

（2）直接获取某一个对象的class，比如：

Class<?> klass = int.class;Class<?> classInt = Integer.TYPE;

（3）调用某个对象的getClass()方法,比如：

StringBuilder str = new StringBuilder("123");Class<?> klass = str.getClass();

（4）判断是否为某个类的实例
一般地，我们用instanceof关键字来判断是否为某个类的实例。同时我们也可以借助反射中Class对象的isInstance()方法来判断是否为某个类的实例，它是一个Native方法：

public native boolean isInstance(Object obj);

3.2 创建对象

（1）使用Class对象的newInstance()方法来创建Class对象对应类的实例。

Class<?> c = String.class;Object str = c.newInstance();// 或者：UserBean where;Object item = where.getClass().newInstance();

（2）先通过Class对象获取指定的Constructor对象，再调用Constructor对象的newInstance()方法来创建实例。这种方法可以用指定的构造器构造类的实例。

//获取String所对应的Class对象Class<?> c = String.class;//获取String类带一个String参数的构造器Constructor constructor = c.getConstructor(String.class);//根据构造器创建实例，constructor.newInstance();Object obj = constructor.newInstance("23333");

3.3 获取某个Class对象的方法集合

（1）getDeclaredMethods()方法返回类或接口声明的所有方法，包括公共、保护、默认（包）访问和私有方法，但不包括继承的方法。

Class<?> c = methodClass.class;Object object = c.newInstance();Method[] declaredMethods = c.getDeclaredMethods();

（2）getMethods()方法返回某个类的所有公用（public）方法，包括其继承类的公用方法。

Method[] methods = c.getMethods();

（3）getMethod方法返回一个特定的方法，其中第一个参数为方法名称，后面的参数为方法的参数对应Class的对象。

//获取methodClass类的add方法Method method = c.getMethod("add", int.class, int.class);

3.4 获取构造器Constructor

（1）得到所有的构造方法

Constructor<?>[] constructors = Class.forName("java.lang.String").getConstructors();

（2）得到指定参数的某一个构造方法

Constructor<?> constructor = Class.forName("java.lang.String").getConstructor(StringBuffer.class);

3.5 获取类的成员变量（字段）信息

（1）getFiled: 访问公有的成员变量；
（2）getDeclaredField：所有已声明的成员变量。但不能得到其父类的成员变量；
（3）getFileds和getDeclaredFields用法同上（参照Method）。

3.6 调用方法

　　当我们从类中获取了一个方法后，我们就可以用invoke()方法来调用这个方法。invoke方法的原型为:

public Object invoke(Object obj, Object... args)        throws IllegalAccessException, IllegalArgumentException,           InvocationTargetException

public class test {    Class<?> klass = methodClass.class;    //创建methodClass的实例    Object obj = klass.newInstance();    //获取methodClass类的add方法    Method method = klass.getMethod("add",int.class,int.class);    //调用method对应的方法 => add(1,4)    Object result = method.invoke(obj,1,4);    System.out.println(result);}

3.7 利用反射创建数组

　　数组在Java里是比较特殊的一种类型，它可以赋值给一个Object Reference。
　　

public static void testArray() throws ClassNotFoundException {        Class<?> cls = Class.forName("java.lang.String");        Object array = Array.newInstance(cls,25);        //往数组里添加内容        Array.set(array,0,"hello");        Array.set(array,1,"Java");        Array.set(array,2,"fuck");        Array.set(array,3,"Scala");        Array.set(array,4,"Clojure");        //获取某一项的内容        System.out.println(Array.get(array,3));    }

　　其中的Array类为java.lang.reflect.Array类。我们通过Array.newInstance()创建数组对象，它的原型是:

public static Object newInstance(Class<?> componentType, int length)        throws NegativeArraySizeException {        return newArray(componentType, length);    }

　　而newArray()方法是一个Native方法，它在Hotspot JVM里的具体实现我们后边再研究:

private static native Object newArray(Class<?> componentType, int length)        throws NegativeArraySizeException;

4 实践

（1）基本使用参考：Java进阶之注解

（2）反射方式赋值

 /**  * 获取查询结果  */ private List<T> getQueryResult(Cursor cursor, T where) {    ArrayList items = new ArrayList();    // 查询的对象    Object item;    while (cursor.moveToNext()) {        try {            item = where.getClass().newInstance();            // 遍历映射集合(relationMap)的key：数据库表列名(colmunName)            for (Object object : relationMap.entrySet()) {                Map.Entry entry = (Map.Entry) object;                // 得到数据库表列名                String colomunName = (String) entry.getKey();                // 然后以列名拿到：列名在游标的位置                Integer colmunIndex = cursor.getColumnIndex(colomunName);                // 获取key对应的值：成员变量(Field对象)                Field field = (Field) entry.getValue();                Class type = field.getType();                if (colmunIndex != -1) {                    if (type == String.class) {                        // 反射方式赋值（native方法），相当于item.setValue(cursor.getString(colmunIndex));                        field.set(item, cursor.getString(colmunIndex));                    } else if (type == Double.class) {                        field.set(item, cursor.getDouble(colmunIndex));                    } else if (type == Integer.class) {                        field.set(item, cursor.getInt(colmunIndex));                    } else if (type == Long.class) {                        field.set(item, cursor.getLong(colmunIndex));                    } else if (type == byte[].class) {                        field.set(item, cursor.getBlob(colmunIndex));                    } else {                        continue;                    }                }            }      items.add(item);      } catch (InstantiationException e) {          e.printStackTrace();      } catch (IllegalAccessException e) {          e.printStackTrace();      }    }    return items;}

5 注意使用

　　由于反射会额外消耗一定的系统资源，因此如果不需要动态地创建一个对象，那么就不需要用反射。另外，反射调用方法时可以忽略权限检查，因此可能会破坏封装性而导致安全问题。

6 参考链接

深入解析Java反射（1） - 基础

深入解析Java反射（2） - invoke方法

JAVA面试-基础加强与巩固：反射、注解、泛型等