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Class的获取方式
字段访问
方法调用
构造方法调用
继承关系
动态代理

在工作中会时不时的用到反射，今天我们系统的梳理一下反射的知识点，以下分几个模块来梳理反射的内容。

Class的获取方式

通过类名.class获取
```
 Class clazz = Animal.class;
```

通过对象.getClass方法获取

Cat cat = new Cat();
Class aClass = cat.getClass();

通过类名获取

  try {Class<?> aClass1 = Class.forName("com.example.testreflect.Animal");} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}

注意：尽管获取的方式有多种，但是类对象在内存中是唯一的，所以静态方法加锁的对象是类对象。

类对象的一些方法，以String为例：

方法	作用
getName（）	获取类的全名称，带包名（java.lang.String）
getSimpleName（）	获取类的名称，不带包名（String）
getPackage().getName()	获取包名（java.lang）
isInterface()	是否是接口（不是接口）
isEnum()	是否是枚举（不是枚举）
isArray()	是否是数组（不是数组）
isPrimitive()	是否是基本类型（不是基本类型）
newInstance()	创建类实例，只能调用public的无参数构造方法。

一些使用技巧，用来判断类是否存在

boolean isClassPresent(String name) {try {Class.forName(name);return true;} catch (Exception e) {return false;}
}

字段访问

获取字段的方法：

方法	作用
Field getField(name)	根据字段名获取某个public的field（包括父类）
Field getDeclaredField(name)	根据字段名获取当前类的某个field，私有的也可以（不包括父类）
Field[] getFields()	获取所有public的field（包括父类）
Field[] getDeclaredFields()	获取当前类的所有field，私有的也可以（不包括父类）

测试以及运行结果

 public void filedId() throws NoSuchFieldException {Class<Cat> catClass = Cat.class;Field age = catClass.getField("age");Field name = catClass.getField("name");Field climb = catClass.getDeclaredField("climb");Field[] fields = catClass.getDeclaredFields();Field[] fields1 = catClass.getFields();System.out.println(age + "\n" + name + "\n" + climb + "\n" + Arrays.toString(fields) + "\n" + Arrays.toString(fields1));}

运行结果

I System.out: public int com.example.testreflect.Animal.age
I System.out: public java.lang.String com.example.testreflect.Animal.name
I System.out: private int com.example.testreflect.Cat.climb
I System.out: [private int com.example.testreflect.Cat.climb]
I System.out: [public int com.example.testreflect.Animal.age, public java.lang.String com.example.testreflect.Animal.name]

Field的一些方法

方法	作用
getName()	返回字段名称
getType()	返回字段类型，也是一个Class实例
getModifiers()	返回字段的修饰符，它是一个int，不同的bit表示不同的含义。

Field测试：

Field f = String.class.getDeclaredField("value");
f.getName(); // "value"
f.getType(); // class [B 表示byte[]类型
int m = f.getModifiers();
Modifier.isFinal(m); // true
Modifier.isPublic(m); // false
Modifier.isProtected(m); // false
Modifier.isPrivate(m); // true
Modifier.isStatic(m); // false

获取对象字段值

class Test{public void getValue() throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {Animal animal = new Animal(1, "小强");Class<? extends Animal> aClass = animal.getClass();Field name = aClass.getDeclaredField("name");//setAccessible作用是启动和禁用访问安全检查的开关name.setAccessible(true);Object o = name.get(animal);System.out.println(o);//小强}
}class Animal{private int age;private String name;public Animal(int age, String name) {this.age = age;this.name = name;}
}

注意以上访问的是Animal的私有属性，必须禁用访问安全检查才可以访问setAccessible。

设置对象字段值

class Test{@Testpublic void setValue() throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {Animal animal = new Animal(1, "小强");Class<? extends Animal> aClass = animal.getClass();Field name = aClass.getDeclaredField("name");//setAccessible作用是启动和禁用访问安全检查的开关name.setAccessible(true);name.set(animal,"小明");Object o = name.get(animal);System.out.println(o);//小明}
}class Animal{private int age;private String name;public Animal(int age, String name) {this.age = age;this.name = name;}
}

方法调用

方法	作用
Method getMethod(name, Class…)	获取某个`public`的`Method`（包括父类）
Method getDeclaredMethod(name, Class…)	获取当前类的某个`Method`（不包括父类）
Method[] getMethods()	获取所有`public`的`Method`（包括父类）
Method[] getDeclaredMethods()	获取当前类的所有`Method`（不包括父类）

测试代码

class Test{public void call() throws NoSuchMethodException {Class<Cat> catClass = Cat.class;//获取public的getAge，参数为String类型Method getAge = catClass.getMethod("getAge", String.class);//获取public的getNameByTag，参数为int类型Method getNameByTag = catClass.getMethod("getNameByTag", int.class);// 获取private方法getClimb，Method getClimb = catClass.getDeclaredMethod("getClimb");}
}class Animal{private int age;private String name;public String getNameByTag(int tag) {return name + tag;}public int getAge(String type) {return age;}}class Cat extends Animal{private int climb;private int getClimb() {return climb;}
}

Method方法

方法	作用
getName()	返回方法名称
getReturnType()	返回方法返回值类型，也是一个Class实例
getParameterTypes()	返回方法的参数类型，是一个Class数组
getModifiers()	返回方法的修饰符，它是一个`int`，不同的bit表示不同的含义

反射调用方法

invoke的第一个参数是对象实例，即在哪个实例上调用该方法，后面的可变参数要与方法参数一致，否则将报错。

    public void invoke() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {Cat cat = new Cat();cat.setName("小强");Class<? extends Cat> aClass = cat.getClass();Method getNameByTag = aClass.getMethod("getNameByTag", int.class);Object invoke = getNameByTag.invoke(cat, 1);System.out.println(invoke);//小强1}

静态方法调用

获取到的Method表示一个静态方法，调用静态方法时，由于无需指定实例对象，所以invoke方法传入的第一个参数永远为null。

 public void callStaticMethod() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {Method test = Animal.class.getMethod("test");//调用者直接传null。Object invoke = test.invoke(null);}

私有方法调用

为了调用非public方法，我们通过Method.setAccessible(true)允许其调用。
```
 public void invokePrivateMethod() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {Animal animal = new Animal();animal.setName("小强");Class<Animal> animalClass = Animal.class;Method getName = animalClass.getDeclaredMethod("getName");getName.setAccessible(true);//getName是私有方法Object invoke = getName.invoke(animal);System.out.println(invoke);//小强}
```
注意：setAccessible(true)可能会失败。如果JVM运行期存在SecurityManager，那么它会根据规则进行检查，有可能阻止setAccessible(true)。例如，某个SecurityManager可能不允许对java和javax开头的package的类调用setAccessible(true)，这样可以保证JVM核心库的安全。

多态思考

父类获取方法，子类执行，其使用反射调用方法时，仍然遵循多态原则。

以下测试程序打印cat。

class Test{public void duotai() throws InvocationTargetException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException {Cat cat = new Cat();Method eat = cat.getClass().getDeclaredMethod("eat");eat.invoke(cat);}
}class Animal{public void eat(){System.out.println("animal");}
}class Cat extends Animal{@Overridepublic void eat() {System.out.println("cat");}
}

构造方法调用

调用public无参的构造方法

Animal animal = Animal.class.newInstance();

为了调用任意的构造方法，Java的反射API提供了Constructor对象，它包含一个构造方法的所有信息，可以创建一个实例。

class{public void invokeC() throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {Class<Animal> aClass = Animal.class;Constructor<Animal> constructor = aClass.getConstructor(String.class, int.class);Animal animal = constructor.newInstance("小强", 2);System.out.println(animal.getAge() + "--" + animal.getName());//2--小强}
}class Animal{private String name;private int age;public Animal(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public void eat(){System.out.println("animal");}public String getName() {return name;}public int getAge() {return age;}
}

构造方法方法汇总

方法	作用
getConstructor(Class…)	获取某个`public`的`Constructor`
getDeclaredConstructor(Class…)	获取某个`Constructor`
getConstructors()	获取所有`public`的`Constructor`
getDeclaredConstructors()	获取所有`Constructor`

注意：调用非public的Constructor时，必须首先通过setAccessible(true)设置允许访问。setAccessible(true)可能会失败。

继承关系

class实例通过调用getSuperclass()可以获取其父类的class，调用getInterfaces可以获取其实现的接口类型。

注意：etInterfaces()只返回当前类直接实现的接口类型，并不包括其父类实现的接口类型

动态代理

我们都知道，class（非abstract）是可以创建对象的，而interface是不能够进行实例化的。java开发规范中有一条是面向接口编程，其实通过某个实例向上转型并赋值给接口类型变量的。

而动态代理则是不需要编写实现类，则直接在运行期间创建某个interface的实例。

动态代理是直接通过JDK提供的一个Proxy.newProxyInstance()创建了一个接口对象，这个对象是在运行期间创建的，也是在内存中产生的对象。

其使用方式如下：

在运行期动态创建一个interface实例的方法如下：

定义一个InvocationHandler实例，它负责实现接口的方法调用；
通过Proxy.newProxyInstance()创建interface实例，它需要3个参数：
1. 使用的ClassLoader，通常就是接口类的ClassLoader；
2. 需要实现的接口数组，至少需要传入一个接口进去；
3. 用来处理接口方法调用的InvocationHandler实例。
将返回的Object强制转型为接口。

class Test{public void testProxy(){InvocationHandler invocationHandler = new InvocationHandler() {@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {System.out.println(method + "--" + Arrays.toString(args));// public abstract void com.example.testreflect.Action.eat(java.lang.String)--[fruit]return null;}};Action action = (Action) Proxy.newProxyInstance(Action.class.getClassLoader(), new Class[]{Action.class}, invocationHandler);action.eat("fruit");}
}interface Action {void eat(String food);
}

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