Java中的反射機制

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java的反射機制是java的特性之一，反射機制是構建框架技術的基礎所在，使用反射可以使程序更加靈活，避免將程序寫死在代碼里。相對于很多初學者只接觸過java基礎的人，反射還是一個很朦朧難懂的概念，下面我們就來說一下反射的一些應用。

java反射機制是指在運行狀態中，動態獲取信息以及動態調用對象方法的功能。java反射有3個動態性質：1.運行時生成對象實例，2.運行期間調用發放，3.運行時更改屬性。

那么反射的原理是什么呢？那我們就要先來看一下java程序的執行過程，想要java程序能夠運行，java類必須被java虛擬機加載。運行程序都是在編譯時就已經加載了所需要的類。在這里就不得不提一下了，相信很多人對于什么是編譯時，什么是運行時還沒有一個明確的概念，編譯時就是編譯器幫你把代碼翻譯成設備可以識別的代碼，也就是說編譯器在編譯時會做一些簡單的工作，比如檢查你的語法有沒有錯誤，關鍵字或者名稱書寫有無錯誤，加載類，這都是編譯時要做的事情，那運行時都做了什么呢？運行時就是當你的程序開始，代碼被裝載到內存中后就是運行時，運行時檢查就是在你的內存中做操作與判斷，下面我們來舉個小例子：

   int[] nums = new int[3];        nums[4] = 12;

很顯然，上面這段代碼會出現數組下標越界的錯誤，可是程序在編譯時并沒有報錯，而是在運行時才會報出一個ArrayIndexOutOfBoundsException的錯誤，這就是編譯時和運行時的區別。

而java的反射機制在編譯時并不確定是哪個類被加載了，他是在程序運行時候才加載和使用，我們用一張簡單的圖來看一下反射的執行過程：

Java反射機制能夠知道類的基本結構，這種對于java類結構探知的能力成為“自審”，像我們使用eclipse一類軟件書寫代碼時的自動提示功能就是用的java反射的原理。那么通過java的反射，我們可以實現什么功能呢？1.在運行時判斷任意一個對象所屬類，2.在運行時構造任意一個類的對象，3.在運行時判斷任意一個類所具有的屬性和方法，4.在運行時調用任意一個對象的方法。java反射常用的類有Class類：反射的核心類，通過Class類可以獲取類的屬性，方法等內容。Filed類：表示類的屬性，可以獲取和設置類中屬性的值。Method類：表示類的方法，他可以用來獲取類中方法的信息，或者執行方法。Constructor類：表示類的構造方法。

好了，我們已經了解了java反射的一些基本信息，下面我們就逐一用代碼的方式實現反射的各個功能：

第一個，也是最簡單的一個，首先要使用、Class類肯定要先實例化出他，可是Class類沒有構造方法，那我們要怎樣實例化呢，下面有三種創建Class類的方法：

public static void main(String[] args) {        //第一種方法，通過對象.getClass()方法        User user = new User();        Class<? extends User> cs = user.getClass();        System.out.PRintln(cs);                //第二種方法，通過類名.class        Class<User> cs1 = User.class;        System.out.println(cs1);                //第三種方法，通過Class本身的forName()方法，注意forName()方法會拋出一樣，并且里面的參數需要完整的包名和類名        Class<?> cs2=null;        try {            cs2 = Class.forName("cn.fanfu.demo.User");        } catch (ClassNotFoundException e) {            // TODO Auto-generated catch block            e.printStackTrace();        }        System.out.println(cs2);    }

其中第三種forName()方法可以在類不確定的情況下實例化Class，更具靈活性。

第二個是通過Class類的有參構造創建Class類對象的新實例：

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, SecurityException, NoSuchMethodException, IllegalArgumentException, InstantiationException, IllegalaccessException, InvocationTargetException {      //在這里為了更直觀的展示，直接使用String類       Class<?> cs =Class.forName("java.lang.String");       char[] ch = {'大','家','好','！','！'};       //調用Class類的有參構造函數，函數里的值為類.class       Constructor<?> cst = cs.getConstructor(char[].class);       String name = (String) cst.newInstance(ch);       System.out.println(name);       //因為這里的異常會使代碼沒有直觀的顯示，所以我直接拋給虛擬機    }

第三個是取得類的構造、接口、方法、屬性等一系列元素：

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException,            SecurityException, NoSuchMethodException, IllegalArgumentException,            InstantiationException, IllegalAccessException,            InvocationTargetException {        //先創建好兩個對象        Class<?> cs = Class.forName("cn.fanfu.demo.User");        Constructor<?>[] con = null;        //通過getConstructors()方法返回一個Constructor[]數組，數組里存儲的是該類的各個構造        con = cs.getConstructors();        for (Constructor<?> item : con) {            System.out.println(item);        }        //通過getInterfaces()方法返回一個Class<?>[]數組，數組里存儲的是該類的各個接口        Class<?>[] inter = cs.getInterfaces();        for (Class<?> item : inter) {            System.out.println(item);        }        //通過getSuperclass()方法返回一個Class<?>        Class<?> parent = cs.getSuperclass();        //java中只支持單繼承，所以只有一個父類        System.out.println(parent);        //通過getMethods()方法返回一個Method[]數組，數組里存儲的是該類的各個方法        Method[] method = cs.getMethods();        for (Method item : method) {            System.out.println(item);        }        //通過getDeclaredFields()方法返回一個Field[]數組，數組里存儲的是該類的各個屬性        Field[] fiel = cs.getDeclaredFields();        for (Field item : fiel) {            System.out.println(item);        }        //getDeclaredFields()方法可以獲取全部屬性，getFields()方法只能獲取到公有屬性        Field[] fiel1 = cs.getFields();        for (Field item : fiel1) {            System.out.println(item);        }    }

第四個是獲取或修改類的屬性的值：

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException,            SecurityException, NoSuchMethodException, IllegalArgumentException,            InstantiationException, IllegalAccessException,            InvocationTargetException, NoSuchFieldException {        //創建User對象        User us = new User();        us.setAge(12);        us.setName("張三");        Class<?> cs = us.getClass();        //獲取私有屬性的值        Field fl = cs.getDeclaredField("name");        //要先設置允許訪問        fl.setAccessible(true);        //通過get方法指定對象獲取值        String name = (String) fl.get(us);        System.out.println(name);        //通過set方法指定對象并修改值        fl.set(us, "李四");        String name2 = (String) fl.get(us);        System.out.println(name2);            }

第五個是通過反射調用方法：

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException,            SecurityException, NoSuchMethodException, IllegalArgumentException,            InstantiationException, IllegalAccessException,            InvocationTargetException, NoSuchFieldException {        //創建User對象        User us = new User();        us.setAge(12);        us.setName("張三");        Class<?> cs = us.getClass();        //通過getMethod()方法獲取類中方法，該方法有兩個參數，一個指定方法名，一個指定方法中參數的類型        Method mm = cs.getMethod("say");        //通過invoke()方法調用方法，該方法有兩個參數，一個指定對象，另一個傳遞參數        mm.invoke(us);    }

好了，關于反射的介紹就先這么多了，其他的還有一些列如操作數組集合，都是一些變通用法，就不多做介紹。