Java进阶系列——反射

2017-03-23 本文已影响117人 wenld_

学习笔记，基础知识。
开头文字很长，不要着急，干货会有的，先弄清楚概念，理解与使用起来就会事半功倍，不会纠结什么时候该使用，为什么这么使用。

概念

JAVA反射机制是在运行状态中，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；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。

JAVA反射（放射）机制：“程序运行时，允许改变程序结构或变量类型，这种语言称为动态语言”。从这个观点看，Perl，Python，Ruby是动态语言，C++，Java，C#不是动态语言。但是JAVA有着一个非常突出的动态相关机制：Reflection，用在Java身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes。换句话说，Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class，获悉其完整构造（但不包括methods定义），并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。

功能

Java反射机制主要提供了以下功能：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；在运行时调用任意一个对象的方法；生成动态代理。

有时候我们说某个语言具有很强的动态性，有时候我们会区分动态和静态的不同技术与作法。我们朗朗上口动态绑定（dynamic binding）、动态链接（dynamic linking）、动态加载（dynamic loading）等。然而“动态”一词其实没有绝对而普遍适用的严格定义，有时候甚至像面向对象当初被导入编程领域一样，一人一把号，各吹各的调。

一般而言，开发者社群说到动态语言，大致认同的一个定义是：“程序运行时，允许改变程序结构或变量类型，这种语言称为动态语言”。从这个观点看，Perl，Python，Ruby是动态语言，C++，Java，C#不是动态语言。

尽管在这样的定义与分类下Java不是动态语言，它却有着一个非常突出的动态相关机制：Reflection。这个字的意思是“反射、映象、倒影”，用在Java身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes。换句话说，Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class，获悉其完整构造（但不包括methods定义），并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。这种“看透class”的能力（the ability of the program to examine itself）被称为introspection（内省、内观、反省）。Reflection和introspection是常被并提的两个术语。

Java如何能够做出上述的动态特性呢？这是一个深远话题，本文对此只简单介绍一些概念。整个篇幅最主要还是介绍Reflection APIs，也就是让读者知道如何探索class的结构、如何对某个“运行时才获知名称的class”生成一份实体、为其fields设值、调用其methods。本文将谈到java.lang.Class，以及java.lang.reflect中的Method、Field、Constructor等等classes。

反射组件

Class：是一系列方法的实现和一系列属性的容器。它能被初始化。
Object：是被给类的一个实例(PS:作者的这个描述好像不怎么通顺)。
Method：是一些功能的实现。他们返回输出类型和输入参数。
Field：是类的属性
Enums：是包含了一组预先定义的常量的元素。
Private：是仅仅在本类中可见的元素并且不能从外部访问。它会是一个方法，一个域...
Static：元素是属于类并且不是一个指定的实例。静态元素可能是通过所有被给类的实例访问的域，方法，这些在不需要初始化类的情况下可以被调用。当你使用反射时，这是非常有趣的，因为调用一个静态方法和调用一个非静态方法是不同的，非静态方法你需要一个类的实例执行它。
Annotation：是代码元数据的自我描述。
Collection：是一组元素，可能是List,Map,Queue等等。
Array：是包含固定值数量的一个对象。它的长度是固定的，并且在创建时被指定。
Dynamic proxy：是在运行时一组列表的实现。他们使用类java.lang.reflect.Proxy。
Class loader：是负责载入被给的类名的一个对象。在java中，每个类提供方法去取回这个类载入器：Class.getClassLoader()。
Generics：在java5中被介绍。他们提供编译时安全通过表明一个集合的类型或者子类型将用于什么。例如使用泛型你能保护一个应用程序在运行时使用包含字符串的列表尝试添加Double到列表中。

最常使用

获取 class；

Class<? extends String> stringGetClass = stringer.getClass();
Class<String> stringclass = String.class;
Class<String> stringclass = Class.forName("java.lang.String")；

构造实例化；

//获取构造函数 
   public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()；
//实例化
   public native T newInstance()；

得到字段；

/**
 * Returns the subset of getDeclaredFields which are public.
*/
   private native Field[] getPublicDeclaredFields();
 /**
 * 返回指定字段
 */
   public native Field getDeclaredField(String name) ;
 /**
 * 返回Field数组，This includes public, protected, default
    * (package) access, and private fields, but excludes inherited fields
 */
   public native Field[] getDeclaredFields();

设置成员；

 field.setAccessible(true); //设置可访问，如果为private时调用
 field.setInt(obj， value)；
 field.setrChar(obj,value)；
...

得到方法；

public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)

//返回 所有 public 方法，包括继承和接口方法；
 public Method[] getMethods()；
//返回自身所有方法，不包括继承类的方法；
 public Method[] getDeclaredMethods()；

获取参数类型

/**
     * Returns an array of {@code Class} objects that represent the formal
     * parameter types, in declaration order, of the method
     * represented by this {@code Method} object.  Returns an array of length
     * 0 if the underlying method takes no parameters.
     *
     * @return the parameter types for the method this object
     * represents
     */
    public Class<?>[] getParameterTypes() ;

运行方法；

methedObject.setAccessible(true); //设置可访问，如果为private时调用
methedObject.invoke(obj，Object... args)；

判断类型；

instanceof : Object instanceof Class；
isInstance： Class.isInstance(Object)；
isAssignableFrom：FatherClass.isAssignableFrom(ChildClass)；

设置操作权限（private 、public...）

field.setAccessible(true); //设置可访问，如果为private时调用

得到方法和字段的语言修饰符

*** Method.class ***
public int getModifiers()

*** Field.class ***
public int getModifiers()

Java进阶系列——反射

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反射组件

最常使用

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