Java反射与Class

1、反射原理概述

1.1 反射的概念

反射就是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性；并且能改变它的属性。

1.2 为什么要使用反射？

在Java中类有两种状态——编译和运行
通常我们需要获取一个类的信息都是在编译期获得的，例如直接点（.）出属性和方法，或者使用new创建对象，这些都是使用了类的信息。可是如果需要在运行期获得Java的类的信息的话该怎么办？这就需要用到Java的反射了。

1.3 反射的作用是什么？

反射机制就是允许程序在运行时取得任何一个已知名称的class的内部信息，包括包括其modifiers(修饰符)，fields(属性)，methods(方法)等，并可于运行时改变fields内容或调用methods。(同反射的概念)

2、反射的实现

大家再回顾一下反射的作用，为了达到这种目的。我们需要把一个类进行解剖，把各个组成部分(构造器，属性，方法等)映射成一个个对象。而这种切割我们需要使用Class类来完成

2.1 Class类

Class类就是Java 反射机制的入口，它封装了一个类或接口的运行时信息，通过调用Class类的方法可以获取这些信息。

而Class类的对象就用于表示当前运行的 Java 应用程序中的类和接口。

Class类存在java.lang包中，被final所修饰，即该类不可以被子类继承，实现了Serializable接口；它的构造方法被private所修饰，即不能通过new关键字创建该类的对象；

2.2 Class类的对象

看上面那句黑粗的话，Class类的对象实际上就封装了一个运行期类的所有信息，下面会讲到，我们先看看Class对象在内存中的作用以及如何获取Class对象。

在讲Class对象的创建之前我们来讲一下普通类对象的创建以及类的加载过程。

2.3.1 对象的创建以及类的加载过程

类的加载过程：当在运行过程中使用到某个类时，类加载器会负责把被Java编译器编译之后的.class字节码文件读取到内存(方法区)并转换成一个java.lang.Class实例(堆中对象)。此Class对象就作为这个类的代理(方法区中数据的访问入口)

注意：我们自己无法生成一个Class对象（构造函数为private)，而这个Class类的对象是在当各类被调入时，由 Java 虚拟机自动创建 Class 对象，或通过类装载器中的 defineClass 方法生成。

随后会再经过jvm的验证、准备、解析和初始化(都了解即可，加载是重点)就完成了创建一个对象并且给其中的属性进行初始化。

这里要知道，jvm为每种类管理着独一的Class对象，该类的对象都会有个字段记录该对象所属类在Class类的对象的所在位置。每个Class类对象中也会有字段记录它引用的这个类的类加载器。

2.3.2 得到Class类对象的三种方式

①通过对象调用 getClass() 方法来获取
我们都知道所有的java类都是继承了object这个类，在object这个类中有一个方法：getclass()。就是得到该类对象所维持的那个Class对象

A a=new A();
Class a1=a.getClass();

②通过类名.class
该方法最为安全可靠，程序性能更高，这说明任何一个类都有一个隐含的静态成员变量 class

Class a2=A.class;

③Class类的forName(String classpathname)方法
不需要关注类型，用的最多，但可能抛出 ClassNotFoundException 异常。

Class a3 = Class.forName("com.oak.reflex.A");

需要注意的是：一个类在 JVM 中只会有一个 Class 实例,即我们对上面获取的 a1,a2,a3进行 equals 比较，发现都是true

2.3.3 通过 Class 类获取成员变量、成员方法、接口、超类、构造方法等

我们查看Class类的API会发现：

Class类提供了可以获得运行时类的信息的方法，其中包括成员变量、成员方法、接口、超类、构造方法等。最主要的是这些方法的返回值都是相应类型的对象(变量是Field,方法是Method等…)。这就是我们上面所说的对类的解剖，然后把内容封装为一个个对象。
这就是完成了反射。
Class提供的方法如下：

getName()：获得类的完整名字。
getFields()：获得类的public类型的属性。
getDeclaredFields()：获得类的所有属性。包括private 声明的和继承类
getMethods()：获得类的public类型的方法。
getDeclaredMethods()：获得类的所有方法。包括private 声明的和继承类
getMethod(String name, Class[] parameterTypes)：获得类的特定方法，name参数指定方法的名字，parameterTypes 参数指定方法的参数类型。
getConstructors()：获得类的public类型的构造方法。
getConstructor(Class[] parameterTypes)：获得类的特定构造方法，parameterTypes 参数指定构造方法的参数类型。
newInstance()：通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象。

2.3 反射在项目中的使用

灵活使用反射能让我们代码更加灵活比如JDBC原生代码注册驱动，hibernate 的实体类，Spring 的 IOC、AOP等都有反射的实现。

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