1. 反射(Reflection)的概念
1.1 反射的出现背景
Java程序中，所有的对象都有两种类型：编译时类型和运行时类型，而很多时候对象的编译时类型和运行时类型不一致。
例如：
Object obj = new String("hello");
obj.getClass()
如上：某些变量或形参的声明类型是Object类型，但是程序却需要调用该对象运行时类型的方法，该方法不是Object中的方法，那么如何解决呢？
解决这个问题，有两种方案：
方案1：在编译和运行时都完全知道类型的具体信息，在这种情况下，我们可以直接先使用instanceof运算符进行判断，再利用强制类型转换符将其转换成运行时类型的变量即可。
方案2：编译时根本无法预知该对象和类的真实信息，程序只能依靠运行时信息来发现该对象和类的真实信息，这就必须使用反射。
1.2 反射概述
Reflection（反射）是被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在运行期间借助于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及方法。
加载完类之后，在堆内存的方法区中就产生了一个Class类型的对象（一个类只有一个Class对象），这个对象就包含了完整的类的结构信息。此时就可以通过这个对象看到类的结构。这个对象就像一面镜子，透过这个镜子看到类的结构，所以，我们形象的称之为：反射。
从内存加载上看反射：
1.3 Java反射机制研究及应用
Java反射机制提供的功能：
- 在运行时判断任意一个对象所属的类
- 在运行时构造任意一个类的对象
- 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
- 在运行时获取泛型信息
- 在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
- 在运行时处理注解
- 生成动态代理
1.4 反射相关的主要API
java.lang.Class：代表一个类java.lang.reflect.Method：代表类的方法java.lang.reflect.Field：代表类的成员变量java.lang.reflect.Constructor：代表类的构造器......
1.5 反射的优缺点
优点：
-
提高了Java程序的灵活性和扩展性，
降低了耦合性，提高自适应能力 -
允许程序创建和控制任何类的对象，无需提前
硬编码目标类
缺点：
-
反射的
性能较低。- 反射机制主要应用在对灵活性和扩展性要求很高的系统框架上
-
反射会
模糊程序内部逻辑，可读性较差。
2. Class类并获取Class实例
要想解剖一个类，必须先要获取到该类的Class对象。而剖析一个类或用反射解决具体的问题就是使用相关API:
java.lang.Classjava.lang.reflect.*
所以，Class对象是反射的根源。
2.1 理解Class
2.1.1 理论上
在Object类中定义了以下的方法，此方法将被所有子类继承：
public final Class getClass()
以上的方法返回值的类型是一个Class类，此类是Java反射的源头，实际上所谓反射从程序的运行结果来看也很好理解，即：可以通过对象反射求出类的名称。
对象照镜子后可以得到的信息：某个类的属性、方法和构造器、某个类到底实现了哪些接口。对于每个类而言，JRE 都为其保留一个不变的 Class 类型的对象。一个 Class 对象包含了特定某个结构(class/interface/enum/annotation/primitive type/void/[])的有关信息。
-
Class本身也是一个类 -
Class对象只能由系统建立对象 - 一个加载的类在
JVM中只会有一个Class实例 - 一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个
.class文件 - 每个类的实例都会记得自己是由哪个
Class实例所生成 - 通过
Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构 - Class类是
Reflection的根源，针对任何你想动态加载、运行的类，唯有先获得相应的Class对象
2.1.2 内存结构上
说明：上图中字符串常量池在JDK6中存储在方法区；JDK7及以后，存储在堆空间。
2.2 获取Class类的实例(四种方法)
方式1：要求编译期间已知类型
前提：若已知具体的类，通过类的class属性获取，该方法最为安全可靠，程序性能最高
实例：
Class clazz = String.class;
方式2：获取对象的运行时类型
前提：已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象
实例：
Class clazz = "www.example.com".getClass();
方式3：可以获取编译期间未知的类型
前提：已知一个类的全类名，且该类在类路径下，可通过Class类的静态方法forName()获取，可能抛出ClassNotFoundException
实例：
Class clazz = Class.forName("java.lang.String");
方式4：其他方式(不做要求)
前提：可以用系统类加载对象或自定义加载器对象加载指定路径下的类型
实例：
ClassLoader cl = this.getClass().getClassLoader();
Class clazz4 = cl.loadClass("类的全类名");
再举例：
public class GetClassObject {
@Test
public void test01() throws ClassNotFoundException{
Class c1 = GetClassObject.class;
GetClassObject obj = new GetClassObject();
Class c2 = obj.getClass();
Class c3 = Class.forName("com.example.classtype.GetClassObject");
Class c4 = ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass("com.example.classtype.GetClassObject");
System.out.println("c1 = " + c1);
System.out.println("c2 = " + c2);
System.out.println("c3 = " + c3);
System.out.println("c4 = " + c4);
System.out.println(c1 == c2);
System.out.println(c1 == c3);
System.out.println(c1 == c4);
}
}
2.3 哪些类型可以有Class对象
简而言之，所有Java类型！
（1）class：外部类，成员(成员内部类，静态内部类)，局部内部类，匿名内部类
（2）interface：接口
（3）[]：数组
（4）enum：枚举
（5）annotation：注解@interface
（6）primitive type：基本数据类型
（7）void
举例：文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-440860.html
Class c1 = Object.class;
Class c2 = Comparable.class;
Class c3 = String[].class;
Class c4 = int[][].class;
Class c5 = ElementType.class;
Class c6 = Override.class;
Class c7 = int.class;
Class c8 = void.class;
Class c9 = Class.class;
int[] a = new int[10];
int[] b = new int[100];
Class c10 = a.getClass();
Class c11 = b.getClass();
// 只要元素类型与维度一样，就是同一个Class
System.out.println(c10 == c11);
2.4 Class类的常用方法
| 方法名 | 功能说明 |
|---|---|
static Class forName(String name) |
返回指定类名 name 的 Class 对象 |
Object newInstance() |
调用缺省构造函数，返回该Class对象的一个实例 |
getName() |
返回此Class对象所表示的实体（类、接口、数组类、基本类型或void）名称 |
Class getSuperClass() |
返回当前Class对象的父类的Class对象 |
Class [] getInterfaces() |
获取当前Class对象的接口 |
ClassLoader getClassLoader() |
返回该类的类加载器 |
Class getSuperclass() |
返回表示此Class所表示的实体的超类的Class |
Constructor[] getConstructors() |
返回一个包含某些Constructor对象的数组 |
Field[] getDeclaredFields() |
返回Field对象的一个数组 |
Method getMethod(String name,Class … paramTypes) |
返回一个Method对象，此对象的形参类型为paramType
|
举例：文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-440860.html
String str = "test4.Person";
Class clazz = Class.forName(str);
Object obj = clazz.newInstance();
Field field = clazz.getField("name");
field.set(obj, "Peter");
Object name = field.get(obj);
System.out.println(name);
//注：test4.Person是test4包下的Person类
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