java

• 反射機(jī)制的功能

Java反射機(jī)制主要提供了以下功能：
在運(yùn)行時(shí)判斷任意一個(gè)對(duì)象所屬的類冰蘑；
在運(yùn)行時(shí)構(gòu)造任意一個(gè)類的對(duì)象；
在運(yùn)行時(shí)判斷任意一個(gè)類所具有的成員變量和方法村缸；
在運(yùn)行時(shí)調(diào)用任意一個(gè)對(duì)象的方法祠肥；
生成動(dòng)態(tài)代理。

• 反射機(jī)制的利弊

其實(shí)好處就是梯皿，增加程序的靈活性,避免將程序?qū)懰赖酱a里仇箱；但是壞處也有，就是性能是一個(gè)問題东羹，反射相當(dāng)于一系列解釋操作剂桥，通知jvm要做的事情，性能比直接的java代碼要慢很多属提。且不安全权逗，通過反射機(jī)制我們能拿到類的私有成員。

• 詳解

Reflection垒拢。這個(gè)字的意思是“反射旬迹、映象、倒影”求类，用在Java身上指的是我們可以于運(yùn)行時(shí)加載奔垦、探知、使用編譯期間完全未知的classes尸疆。換句話說椿猎，Java程序可以加載一個(gè)運(yùn)行時(shí)才得知名稱的class，獲悉其完整構(gòu)造（但不包括methods定義）寿弱，并生成其對(duì)象實(shí)體犯眠、或?qū)ζ鋐ields設(shè)值、或喚起其methods症革。這種“看透class”的能力（the ability of the program to examine itself）被稱為introspection（內(nèi)省筐咧、內(nèi)觀、反省）量蕊。Reflection和introspection是常被并提的兩個(gè)術(shù)語铺罢。

反射之中包含了一個(gè)“反”的概念，所以要想解釋反射就必須先從“正”開始解釋残炮，一般而言韭赘，當(dāng)用戶使用一個(gè)類的時(shí)候，應(yīng)該先知道這個(gè)類势就，而后通過這個(gè)類產(chǎn)生實(shí)例化對(duì)象泉瞻，但是“反”指的是通過對(duì)象找到類。

packagecn.mldn.demo;
classPerson {

}
Public class TestDemo {
    Public static void main(String[] args) throwsException {
        Person per = newPerson() ; // 正著操作
        System.out.println(per.getClass().getName()); // 反著來
    }
}

以上的代碼使用了一個(gè)getClass()方法苞冯，而后就可以得到對(duì)象所在的“包.類”名稱袖牙，這就屬于“反”了，但是在這個(gè)“反”的操作之中有一個(gè)getClass()就作為發(fā)起一切反射操作的開端舅锄。
Person的父類是Object類贼陶，而上面所使用getClass()方法就是Object類之中所定義的方法。
·取得Class對(duì)象：public final Class<?> getClass()巧娱，反射之中的所有泛型都定義為?碉怔，返回值都是Object。
而這個(gè)getClass()方法返回的對(duì)象是Class類的對(duì)象禁添，所以這個(gè)Class就是所有反射操作的源頭撮胧。但是在講解其真正使用之前還有一個(gè)需要先解釋的問題，既然Class是所有反射操作的源頭老翘，那么這個(gè)類肯定是最為重要的芹啥，而如果要想取得這個(gè)類的實(shí)例化對(duì)象，Java中定義了三種方式：
方式一：通過Object類的getClass()方法取得铺峭，基本不用：

packagecn.mldn.demo;classPerson {
publicclassTestDemo {publicstaticvoidmain(String[] args) throwsException {
    Person per = newPerson() ; // 正著操作
    Class<?> cls = per.getClass() ; // 取得Class對(duì)象
    System.out.println(cls.getName()); // 反著來
    }
}

方式二：使用“類.class”取得墓怀，在日后學(xué)習(xí)Hibernate開發(fā)的時(shí)候使用

packagecn.mldn.demo;
classPerson {}
publicclassTestDemo {
    publicstaticvoidmain(String[] args) throwsException {
        Class<?> cls = Person.class; // 取得Class對(duì)象
        System.out.println(cls.getName()); // 反著來
    }
}

方式三：使用Class類內(nèi)部定義的一個(gè)static方法，主要使用
·取得Class類對(duì)象：public static Class<?> forName(String className) throws ClassNotFoundException卫键；

packagecn.mldn.demo;
classPerson {}
publicclassTestDemo {
    publicstaticvoidmain(String[] args) throwsException {
        Class<?> cls = Class.forName("cn.mldn.demo.Person") ; // 取得Class對(duì)象
        System.out.println(cls.getName()); // 反著來
    }
}

那么現(xiàn)在一個(gè)新的問題又來了傀履，取得了Class類的對(duì)象有什么用處呢？對(duì)于對(duì)象的實(shí)例化操作之前一直依靠構(gòu)造方法和關(guān)鍵字new完成莉炉，可是有了Class類對(duì)象之后钓账，現(xiàn)在又提供了另外一種對(duì)象的實(shí)例化方法：
·通過反射實(shí)例化對(duì)象：public T newInstance() throws InstantiationException, IllegalAccessException；
范例：通過反射實(shí)例化對(duì)象

packagecn.mldn.demo;
classPerson {
    @Override
    publicString toString() {
        return"Person Class Instance .";
    }
}
publicclassTestDemo {
publicstaticvoidmain(String[] args) throwsException {
    Class<?> cls = Class.forName("cn.mldn.demo.Person") ; // 取得Class對(duì)象
        Object obj = cls.newInstance() ; // 實(shí)例化對(duì)象絮宁，和使用關(guān)鍵字new一樣
        Person per = (Person) obj ; // 向下轉(zhuǎn)型
        System.out.println(per);
    }
}

那么現(xiàn)在可以發(fā)現(xiàn)梆暮，對(duì)于對(duì)象的實(shí)例化操作，除了使用關(guān)鍵字new之外又多了一個(gè)反射機(jī)制操作绍昂，而且這個(gè)操作要比之前使用的new復(fù)雜一些啦粹，可是有什么用偿荷？
對(duì)于程序的開發(fā)模式之前一直強(qiáng)調(diào)：盡量減少耦合，而減少耦合的最好做法是使用接口唠椭，但是就算使用了接口也逃不出關(guān)鍵字new遭顶，所以實(shí)際上new是造成耦合的關(guān)鍵元兇。
范例：回顧一下之前所編寫的工廠設(shè)計(jì)模式

packagecn.mldn.demo;
interfaceFruit {
    publicvoideat() ;
}

classApple implementsFruit {
    publicvoideat() {
        System.out.println("吃蘋果泪蔫。");
    };
}

classFactory {
    public static Fruit getInstance(String className) {
        if("apple".equals(className)){
            return new Apple() ;
        }
        returnnull;
    }
}
publicclassFactoryDemo {
    publicstaticvoidmain(String[] args) {
        Fruit f = Factory.getInstance("apple") ;
        f.eat() ;
    }
}

以上為之前所編寫最簡(jiǎn)單的工廠設(shè)計(jì)模式，但是在這個(gè)工廠設(shè)計(jì)模式之中有一個(gè)最大的問題：如果現(xiàn)在接口的子類增加了喘批，那么工廠類肯定需要修改撩荣，這是它所面臨的最大問題，而這個(gè)最大問題造成的關(guān)鍵性的病因是new饶深，那么如果說現(xiàn)在不使用關(guān)鍵字new了餐曹，變?yōu)榱朔瓷錂C(jī)制呢？
反射機(jī)制實(shí)例化對(duì)象的時(shí)候?qū)嶋H上只需要“包.類”就可以敌厘，于是根據(jù)此操作台猴，修改工廠設(shè)計(jì)模式。

packagecn.mldn.demo;
interfaceFruit {
    publicvoideat() ;
}
classApple implementsFruit {
    publicvoideat() {
        System.out.println("吃蘋果俱两。");
    };
}
classOrange implementsFruit {
    publicvoideat() {
        System.out.println("吃橘子饱狂。");
    };
}
classFactory {
    publicstaticFruit getInstance(String className) {
        Fruit f = null;
        try{
            f = (Fruit) Class.forName(className).newInstance() ;
        } catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        returnf ;
    }
}
publicclassFactoryDemo {
    publicstaticvoidmain(String[] args) {
        Fruit f = Factory.getInstance("cn.mldn.demo.Orange") ;
        f.eat() ;
    }
}

發(fā)現(xiàn)，這個(gè)時(shí)候即使增加了接口的子類宪彩，工廠類照樣可以完成對(duì)象的實(shí)例化操作休讳，這個(gè)才是真正的工廠類，可以應(yīng)對(duì)于所有的變化尿孔。如果單獨(dú)從開發(fā)角度而言俊柔，與開發(fā)者關(guān)系不大，但是對(duì)于日后學(xué)習(xí)的一些框架技術(shù)這個(gè)就是它實(shí)現(xiàn)的命脈活合，在日后的程序開發(fā)上雏婶，如果發(fā)現(xiàn)操作的過程之中需要傳遞了一個(gè)完整的“包.類”名稱的時(shí)候幾乎都是反射機(jī)制作用。
3.12.2 白指、反射的深入應(yīng)用
以上只是利用了Class類作為了反射實(shí)例化對(duì)象的基本應(yīng)用留晚，但是對(duì)于一個(gè)實(shí)例化對(duì)象而言，它需要調(diào)用類之中的構(gòu)造方法告嘲、普通方法倔丈、屬性，而這些操作都可以通過反射機(jī)制完成状蜗。
3.12.2 .1需五、調(diào)用構(gòu)造
使用反射機(jī)制也可以取得類之中的構(gòu)造方法，這個(gè)方法在Class類之中已經(jīng)明確定義了：
以下兩個(gè)方法
取得一個(gè)類的全部構(gòu)造：
public Constructor<?>[] getConstructors() throws SecurityException
取得一個(gè)類的指定參數(shù)構(gòu)造：
public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes) throws NoSuchMethodException, SecurityException

現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)以上的兩個(gè)方法返回的都是java.lang.reflect.Constructor類的對(duì)象轧坎。
范例：取得一個(gè)類之中的全部構(gòu)造

packagecn.mldn.demo;
importjava.lang.reflect.Constructor;
classPerson { // CTRL + K
    publicPerson() {}
    publicPerson(String name) {}
    publicPerson(String name,intage) {}
}

publicclassTestDemo {
    publicstaticvoidmain(String[] args) throwsException {
        Class<?> cls = Class.forName("cn.mldn.demo.Person") ; // 取得Class對(duì)象
        Constructor<?> cons [] = cls.getConstructors() ; // 取得全部構(gòu)造
        for(intx = 0; x < cons.length; x++) {
            System.out.println(cons[x]);
        }
    }
}

驗(yàn)證：在之前強(qiáng)調(diào)的一個(gè)簡(jiǎn)單Java類必須存在一個(gè)無參構(gòu)造方法
范例：觀察沒有無參構(gòu)造的情況

packagecn.mldn.demo;
classPerson { // CTRL + K
    privateString name;
    privateintage;

    publicPerson(String name,intage) {
        this.name= name ;
        this.age= age ;
    }

    @Override
    publicString toString() {
        return"Person [name="+ name+ ", age="+ age+ "]";
    }
}

publicclassTestDemo {
publicstaticvoidmain(String[] args) throwsException {
        Class<?> cls = Class.forName("cn.mldn.demo.Person") ; // 取得Class對(duì)象
        Object obj = cls.newInstance(); // 實(shí)例化對(duì)象
        System.out.println(obj);
    }
}

此時(shí)程序運(yùn)行的時(shí)候出現(xiàn)了錯(cuò)誤提示“java.lang.InstantiationException”宏邮，因?yàn)橐陨系姆绞绞褂梅瓷鋵?shí)例化對(duì)象時(shí)需要的是類之中要提供無參構(gòu)造方法，但是現(xiàn)在既然沒有了無參構(gòu)造方法，那么就必須明確的找到一個(gè)構(gòu)造方法蜜氨，而后利用Constructor類之中的新方法實(shí)例化對(duì)象：
·實(shí)例化對(duì)象：public T newInstance(Object... initargs) throws InstantiationException, IllegalAccessException,IllegalArgumentException, InvocationTargetException

packagecn.mldn.demo;
importjava.lang.reflect.Constructor;

classPerson { // CTRL + K
    privateString name;
    privateintage;

    publicPerson(String name,intage) {
        this.name= name ;
        this.age= age ;
    }
    @Override
    publicString toString() {
        return"Person [name="+ name+ ", age="+ age+ "]";
    }
}

publicclassTestDemo {
    publicstaticvoidmain(String[] args) throwsException {
        Class<?> cls = Class.forName("cn.mldn.demo.Person") ; // 取得Class對(duì)象
        // 取得指定參數(shù)類型的構(gòu)造方法
        Constructor<?> cons = cls.getConstructor(String.class,int.class) ;
        Object obj = cons.newInstance("張三", 20); // 為構(gòu)造方法傳遞參數(shù)
        System.out.println(obj);
    }
}

很明顯械筛，調(diào)用無參構(gòu)造方法實(shí)例化對(duì)象要比調(diào)用有參構(gòu)造的更加簡(jiǎn)單、方便飒炎，所以在日后的所有開發(fā)之中埋哟，凡是有簡(jiǎn)單Java類出現(xiàn)的地方，都一定要提供無參構(gòu)造郎汪。

3.12.2 .2赤赊、調(diào)用普通方法
當(dāng)取得了一個(gè)類實(shí)例化對(duì)象之后，下面最需要調(diào)用的肯定是類之中的方法煞赢，所以可以繼續(xù)使用Class類取得一個(gè)類中所定義的方法定義：
·取得全部方法：public Method[] getMethods() throws SecurityException抛计；
·取得指定方法：public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) throws NoSuchMethodException, SecurityException
發(fā)現(xiàn)以上的方法返回的都是java.lang.reflect.Method類的對(duì)象。
范例：取得一個(gè)類之中所定義的全部方法

packagecn.mldn.demo;
importjava.lang.reflect.Method;
classPerson {
    privateString name;

    publicvoidsetName(String name) {
        this.name= name;
    }
    publicString getName() {
        returnname;
    }
}
publicclassTestDemo {
    publicstaticvoidmain(String[] args) throwsException {
        Class<?> cls = Class.forName("cn.mldn.demo.Person") ; // 取得Class對(duì)象
        Method met [] = cls.getMethods() ; // 取得全部方法
        for(intx = 0; x < met.length; x++) {
            System.out.println(met[x]);
        }
    }
}

java.jpg

但是取得了Method類對(duì)象最大的作用不再于方法的列出（方法的列出都在開發(fā)工具上使用了）照筑，但是對(duì)于取得了Method類對(duì)象之后還有一個(gè)最大的功能吹截，就是可以利用反射調(diào)用類中的方法：
·調(diào)用方法：public Object invoke(Object obj, Object... args) throws IllegalAccessException,IllegalArgumentException, InvocationTargetException
之前調(diào)用類中方法的時(shí)候使用的都是“對(duì)象.方法”锋谐，但是現(xiàn)在有了反射之后器躏，可以直接利用Object類調(diào)用指定子類的操作方法。（同時(shí)解釋一下缆娃，為什么setter蛾默、getter方法的命名要求如此嚴(yán)格）弟断。
范例：利用反射調(diào)用Person類之中的setName()、getName()方法

packagecn.mldn.demo;
importjava.lang.reflect.Method;
classPerson {
    privateString name;

    publicvoidsetName(String name) {
        this.name= name;
    }
    publicString getName() {
        returnname;
    }
}

publicclassTestDemo {
    publicstaticvoidmain(String[] args) throwsException {
        Class<?> cls = Class.forName("cn.mldn.demo.Person") ; // 取得Class對(duì)象
        Object obj = cls.newInstance(); // 實(shí)例化對(duì)象趴生，沒有向Person轉(zhuǎn)型
        String attribute = "name"; // 要調(diào)用類之中的屬性
        Method setMet = cls.getMethod("set"+ initcap(attribute), String.class);// setName()
        Method getMet = cls.getMethod("get"+ initcap(attribute));// getName()
        setMet.invoke(obj, "張三") ; // 等價(jià)于：Person對(duì)象.setName("張三")
        System.out.println(getMet.invoke(obj));// 等價(jià)于：Person對(duì)象.getName()
    }

    publicstaticString initcap(String str) {
        returnstr.substring(0,1).toUpperCase().concat(str.substring(1)) ;
    }
}

在日后的所有框架技術(shù)開發(fā)之中阀趴，簡(jiǎn)單Java類都是如此應(yīng)用的，所以必須按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行苍匆。
3.12.2 .3刘急、調(diào)用成員
類之中最后一個(gè)組成部分就是成員（Field，也可以稱為屬性）浸踩，如果要通過反射取得類的成員可以使用方法如下：
·取得本類的全部成員：public Field[] getDeclaredFields() throws SecurityException叔汁；
·取得指定的成員：public Field getDeclaredField(String name) throws NoSuchFieldException, SecurityException；
這兩個(gè)方法的返回值類型是java.lang.reflect.Field類的對(duì)象检碗，下面首先觀察如何取得一個(gè)類之中的全部屬性据块。
范例：取得一個(gè)類之中的全部屬性

packagecn.mldn.demo;
importjava.lang.reflect.Field;
classPerson {
    privateString name;
}
publicclassTestDemo {
    publicstaticvoidmain(String[] args) throwsException {
        Class<?> cls = Class.forName("cn.mldn.demo.Person") ; // 取得Class對(duì)象
        Field field [] = cls.getDeclaredFields() ; // 取得全部屬性
        for(intx = 0; x < field.length; x++) {
            System.out.println(field[x]);
        }
    }
}

但是找到Field實(shí)際上就找到了一個(gè)很有意思的操作，在Field類之中提供了兩個(gè)方法：
·設(shè)置屬性內(nèi)容（類似于：對(duì)象.屬性= 內(nèi)容）：public void set(Object obj, Object value)
throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException折剃；
·取得屬性內(nèi)容（類似于：對(duì)象.屬性）：public Object get(Object obj)
throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException
可是從類的開發(fā)要求而言另假，一直都強(qiáng)調(diào)類之中的屬性必須封裝，所以現(xiàn)在調(diào)用之前要想辦法解除封裝怕犁。
·解除封裝：public void setAccessible(boolean flag) throws SecurityException边篮；
范例：利用反射操作類中的屬性

packagecn.mldn.demo;
importjava.lang.reflect.Field;
classPerson {
    privateString name;
}
publicclassTestDemo {
public static void main(String[] args) throwsException {
        Class<?> cls = Class.forName("cn.mldn.demo.Person"); // 取得Class對(duì)象
        Object obj = cls.newInstance(); // 對(duì)象實(shí)例化屬性才會(huì)分配空間
        Field nameField = cls.getDeclaredField("name") ; // 找到name屬性
        nameField.setAccessible(true) ; // 解除封裝了
        nameField.set(obj, "張三") ; // Person對(duì)象.name = "張三"
        System.out.println(nameField.get(obj)); // Person對(duì)象.name
    }
}