java反射总结(框架灵魂)

反射库（reflection library) 提供了一个非常丰富且精心设计的工具集，以便编写能够动态操纵 Java 代码的程序。这项功能被大量地应用于 JavaBeans 中,它是 Java 组件的体系结构。 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -源于Java核心技术(卷Ⅰ)的引用

在理解反射之前需要了解类加载机制。

一、什么是反射

能够分析类能力的程序称为反射（reflective)。

二、获得class类对象的三种方式

在程序运行期间，Java 运行时系统始终为所有的对象维护一个被称为运行时的类型标识。这个信息跟踪着每个对象所属的类。虚拟机利用运行时类型信息选择相应的方法执行。
然而，可以通过专门的 Java 类访问这些信息。保存这些信息的类被称为 Class, 这个名字很容易让人混淆。Object 类中的 getClass( ) 方法将会返回一个 Class 类型的实例。

类名.class（例如：Student.class）
对象.getClass()

Random generator = new Random():
Class cl = generator.getClass() ;
String name = cl.getName(); // name is set to "java.util.Random"

还可以调用静态方法 forName 获得类名对应的 Class 对象。

String className = "java.util.Random";
Class cl = Class.forName(className) ;

如果类名保存在字符串中，并可在运行中改变，就可以使用这个方法。当然，这个方法只有在 dassName 是类名或接口名时才能够执行。否则，forName 方法将抛出一个 checkedexception ( 已检查异常）。无论何时使用这个方法，都应该提供一个异常处理器（exception handler) 。

String className = "java.util.Random";
Class cl = null;
try {cl = Class.forName(className);
} catch (ClassNotFoundException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();
}

三、通过反射来创建对象（生成类的实例）

//通过反射创建，需要注意此处是需要抛出异常的
Student student = Student.class.newInstance();//通过new
Student student1 = new Student();

两者创建对象是等价的，由此我们可以看出创建对象不一定非等通过new 来实现。

那么我们就要想既然可以通过new来生成实例，为什么还需要反射呢？
解释：我们知道通过new来创建对象比反射生成的实例要快，但是我们可能遇到过一种情况，new没办法使用的时候，比如说我们在使用框架的时候事先不知道这些类，没办法通过new来创建实例，只能通过反射来生成实例。我们是迫不得已的时候才使用反射来生成实例。
还有就是比如我们在使用tomcat开启动web项目的时候，tomcat开发者不知道项目中会有什么类，无法通过new来生成类的实例，所以tomcat容器写了一个类的模板，运行的时候利用反射获取类信息，然后生成对应的实例，然后执行调用方法。

附：简易类加载机制图

四、调用任意方法

在 C 和 C++ 中，可以从函数指针执行任意函数。从表面上看， Java 没有提供方法指针，即将一个方法的存储地址传给另外一个方法，以便第二个方法能够随后调用它。事实上，Java 的设计者曾说过：方法指针是很危险的，并且常常会带来隐患。他们认为 Java 提供的接口（interface) 是一种更好的解决方案。然而， 反射机制允许你调用任意方法。

我们来看代码：

1）、我先定义了一个学生类，注意age属性是私有的

public class Student {private int age;@Overridepublic String toString() {return "Student [age=" + age + "]";}}

2）、

public class TestReflect {public static void main(String[] args) {Student student = new Student();try {Field age = Student.class.getDeclaredField("age");//设置可访问非常重要age.setAccessible(true);age.set(student,20);System.out.println(student);System.out.println(age.get(student));} catch (NoSuchFieldException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();} catch (IllegalAccessException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}System.out.println("------------------------------------------------");try {Method toString = Student.class.getDeclaredMethod("toString");Object invoke;invoke = toString.invoke(student);System.out.println(invoke);} catch (IllegalAccessException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();} catch (NoSuchMethodException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}catch (InvocationTargetException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}
}

运行结果：

1、我们通过第一个try-catch可以看到即使是对象中的私有属性通过反射也是可以访问到的，前提是设置可访问的属性。

2、通过第二个try-catch的应用我们便实现了利用反射机制中的invoke方法来调用对象中的方法，也就是我们通常所说的代理，从这里我们可以看到，反射和代理是在一起使用的。

五、反射的用途

说了这么多，反射的用途到底是什么，反射主要的作用是什么？

通过以上的介绍我们可以总结两句话：
1、通过反射获取类信息；
2、根据类信息生成实例（实例化功能）；
3、反射最终的目的是拿到类的实例。

拓展：

反射除了这些，在我们的Spring框架中的应用是很多很多的，比如说ioc和aop，springMVC原理等等都用到了反射机制，反射在框架中应用很广，这是一个非常重要的知识点，对于我们学习web是必须要掌握的。

如果大家有兴趣可以阅读Java核心技术(卷Ⅰ)这本书，里面有对反射机制更详细的讲解。