12 反射

1. 引入反射

通常情况下，调用一个类的方法的步骤如下：

创建该类的对象。
调用该对象的方法。

通过这种方式调用方法时，必须要知道类的定义以及类的所有属性和方法。代码如下：

Apple apple = new Apple(); //直接初始化，「正射」
apple.setPrice(4);

另一种调用类方法的方式是：反射。示例如下：

//获取类的class对象
Class clz = Class.forName("com.chenshuyi.reflect.Apple");
//获取类的指定方法的method对象
Method method = clz.getMethod("setPrice", int.class);
//获取类的默认构造器
Constructor constructor = clz.getConstructor();
//创建类的对象
Object object = constructor.newInstance();
//调用方法
method.invoke(object, 4);

上面两段代码的执行结果，其实是完全一样的。但是其思路完全不一样，第一段代码在未运行时就已经确定了要运行的类（Apple），而第二段代码则是在运行时通过字符串值才得知要运行的类(com.chenshuyi.reflect.Apple )。

2. 反射定义

反射就是在运行时才知道要操作的类是什么，并且可以在运行时获取类的完整构造，并调用对应的方法。

3. 示例的完整代码

public class Apple {
    private int price;
    public int getPrice(){
        return price;
    }
    public void setPrice(int price) {
        this.price = price;
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //正常的调用
        Apple apple = new Apple();
        apple.setPrice(5);
        System.out.println("Apple Price:" + apple.getPrice());
        //使用反射调用
        Class clz = Class.forName("com.chenshuyi.api.Apple");
        Method setPriceMethod = clz.getMethod("setPrice", int.class);
        Constructor appleConstructor = clz.getConstructor();
        Object appleObj = appleConstructor.newInstance();
        setPriceMethod.invoke(appleObj, 14);
        Method getPriceMethod = clz.getMethod("getPrice");
        System.out.println("Apple Price:" + getPriceMethod.invoke(appleObj));
    }
}

4. 反射调用的步骤

一般情况下我们使用反射获取一个对象的步骤：

获取类的 Class 对象实例

Class clz = Class.forName("com.zhenai.api.Apple");

根据 Class 对象实例获取 Constructor 对象

Constructor appleConstructor = clz.getConstructor();

使用 Constructor 对象的 newInstance 方法获取反射类对象
```
Object appleObj = appleConstructor.newInstance();
```

如果要调用某一个方法，则需要经过下面的步骤：

获取方法的 Method 对象

Method setPriceMethod = clz.getMethod("setPrice", int.class);

利用 invoke 方法调用方法
```
setPriceMethod.invoke(appleObj, 14);
```

5. 反射常用的 API

1. 获取反射中的 Class 对象

在反射中，要获取一个类或调用一个类的方法，我们首先需要获取到该类的 Class 对象。在 Java API 中，获取 Class 类对象有三种方法：

使用 Class.forName 静态方法。当你知道类的全路径名时，你可以使用该方法获取 Class 类对象。
```
Class clz = Class.forName("java.lang.String"); 
```
使用类型名.class 。
```
Class clz = String.class;
```

使用类对象的 getClass() 方法。

String str = new String("Hello");
Class clz = str.getClass();

2. 通过反射创建类对象

通过反射创建类对象主要有两种方式(newInstance() 的返回值是 Object)：

通过 Class 对象的 newInstance() 方法

Class clz = Apple.class;
Apple apple = (Apple)clz.newInstance();

通过 Constructor 对象的 newInstance() 方法。

Class clz = Apple.class;
Constructor constructor = clz.getConstructor();
Apple apple = (Apple)constructor.newInstance();

通过 Constructor 对象创建类对象可以选择特定构造方法，而通过 Class 对象则只能使用默认的无参数构造方法。下面的代码就调用了一个有参数的构造方法进行了类对象的初始化：

Class clz = Apple.class;
Constructor constructor = clz.getConstructor(String.class, int.class);
Apple apple = (Apple)constructor.newInstance("红富士", 15);

3. 通过反射获取类属性、方法、构造器

获取类的属性

Field getField(String name)：获取 Class 对象对应类的指定公有属性。
Field[] getFields() ：获取 Class 对象对应类的所有公有属性(包括从父类中继承的公有属性)，无法获取类的私有属性。
Field[] getDeclaredFields() ：获取 Class 对象对应类的所有属性(仅限本类中定义的公有、默认、保护、私有属性，不包括从父类中继承的属性)。
Field getDeclaredField(String name)：获取 Class 对象对应类的指定属性(仅限本类中定义的公有或默认或保护或私有属性，不包括从父类中继承的属性)。

获取类的方法

Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)：获取 Class 对象对应类的指定公有方法。
Method[] getMethods()：获取 Class 对象对应类的所有公有方法(包括从父类中继承的公有方法)，无法获取类的私有方法。
Method[] getDeclaredMethods()：获取 Class 对象对应类的所有方法(仅限本类中定义的公有、默认、保护、私有方法，不包括从父类中继承的方法，以及本类的构造器)。
Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)：获取 Class 对象对应类的指定公有方法(仅限本类中定义的公有或默认或保护或私有方法，不包括从父类中继承的方法)。

获取类的构造器

Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)：获取 Class 对象对应类的指定公有构造器。
Constructor<?>[] getConstructors() ：获取 Class 对象对应类的所有公有构造器。
Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() ：获取 Class 对象对应类的所有构造器。
Constructor<?>[] getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) ：获取 Class 对象对应类的指定构造器(公有或私有)。

Java核心技术笔记——第 12 章 反射