Java反射01——基本概念

本文的主要资料来源于《Thinking in Java》以及尚硅谷宋宏康老师的视频课程，附上视频链接：https://www.bilibili.com/video/BV1Kb411W75N，有兴趣的读者可以自行B站前往观看

1.反射的概念

反射是被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在执行期间借助Reflection API取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性和方法。反射就是在编译的时候将类的结构保存到方法区中，只有在运行时才动态地获取类的对象、属性、方法

2.为什么要使用反射

一般的，我们获取某个类的对象最常用的方式是使用new()关键字，来创造一个具体的对象，而这个对象是在编译期间就已经创建好了的。那么为什么需要在运行期也创建对象呢，这里就涉及到另一个Java特性——泛型。

3.反射的运行原理

Java虚拟机在读取某个类的文件字节码（.class文件）的时候，会将这个类加载到JVM之中，并产生一个Class对象，而且只会产生一个，这个Class对象包含了该类的属性、方法、构造函数、包等各种信息，在运行时期间，外部可以通过某些手段动态地获取该类的这些信息，具体类的加载流程参见《深入理解Java虚拟机》。

图1 Java中正常创建对象和反射的流程

4.反射的使用

4.1获取Class类的三种方式

以Apple类为例

class Apple {
    public String name;
    public Integer type;
    
    public Apple(){}

    public Apple(String name, Integer type) {
        this.name = name;
        this.type = type;
    }
}

在Test类中使Apple类

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
      /* 1.使用Class.forName方法 */
      Class<?> clazz = Class.forName("com.kundi.loader.Apple");

      /* 2.使用类的.class属性 */
      Class<Apple> aClass = Apple.class;

      /* 3.使用对象的.getClass方法 */
      Apple apple = new Apple();
      Class<? extends Apple> aClass1 = apple.getClass();

  }

上面的<?>属于泛型的范畴，看不懂的可以忽略，重点是Class类。不难看出，上面三种创建Class对象的三种方式中，第一种是相对方便，也是最常用的，因为可以根据参数字符串确定所要创建的Class对象；而第二中则需要提前知道类名，缺少灵活性；第三种就更不灵活了，都已经获取了对象了，再获取Class对象意义不大，除非是要调用某些访问修饰符为private或其他访问不到的类型。

4.2 Class类的使用

那么，拿到了Class类能够干什么用呢？是否真如想象中的那么灵活？关于反射类的包，均存在于JDK的java.lang.reflect包下，里面的API也很多，但并不是每一样都能用得上，典型的用的比较多的有下面这些：
（1）通过反射创建类的对象

Apple apple1= (Apple)clazz.newInstance();

注意：这里要将Object类强转为Apple类，而且使用Class.newInstance()使用的是默认无参构造方法
（2）获取反射类的构造器

Constructor constructor = clazz.getConstructor(String.class, Integer.class);
Apple apple2 = (Apple) constructor.newInstance("红富士", 1);

这里可以获取有参的构造方法，然后创建对象
（3）获取反射类的方法

Method[] methods = clazz.getMethods();
    for (Method method: methods) {
    System.out.println(method.getName());
}

打印结果如下：

除了Object本身自带的方法之外，也打印了Apple类的方法
（4）获取反射类的属性
其实在JavaSE部分，反射类用的并不多，而在JavaEE方面特别是Spring框架中用的比较广泛。

参考文章

[1]Java反射介绍
[2]大白话说Java反射：入门、使用、原理