反射

1. 反射的定义

Java的反射（reflection）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，既然能拿到那么，我们就可以修改部分类型信息；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（reflection）机制。

2. 反射的用途

1、在日常的第三方应用开发过程中，经常会遇到某个类的某个成员变量、方法或是属性是私有的或是只对系统应用开放，这时候就可以利用Java的反射机制通过反射来获取所需的私有成员或是方法 。

2、反射最重要的用途就是开发各种通用框架，比如在spring中，我们将所有的类Bean交给spring容器管理，无论是XML配置Bean还是注解配置，当我们从容器中获取Bean来依赖注入时，容器会读取配置，而配置中给的就是类
的信息，spring根据这些信息，需要创建那些Bean，spring就动态的创建这些类。

3. 反射基本信息

Java程序中许多对象在运行时会出现两种类型：运行时类型(RTTI)和编译时类型，例如Person p = new Student()；这句代码中p在编译时类型为Person，运行时类型为Student。程序需要在运行时发现对象和类的真实
信息。而通过使用反射程序就能判断出该对象和类属于哪些类。

4. 反射相关的类

4.1 Class类

代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口 .

Java文件被编译后，生成了.class文件，JVM此时就要去解读.class文件 ,被编译后的Java文件.class也被JVM解析为一个对象，这个对象就是 java.lang.Class.这样当程序在运行时，每个类就最终变成了Class类对象的一个实例。我们通过Java的反射机制应用到这个实例，就可以去获得甚至去添加改变这个类的属性和动作，使得这个类成为一个动态的类 .

4.1.1 Class类中的相关方法

常用获得类相关的方法

常用获得类中属性相关的方法(以下方法返回值为Field相关)

获得类中注解相关的方法

获得类中构造器相关的方法（以下方法返回值为Constructor相关）

获得类中方法相关的方法（以下方法返回值为Method相关）

4.2 反射示例

4.2.1 获得Class对象的三种方式

在反射之前，我们需要做的第一步就是先拿到当前需要反射的类的Class对象，然后通过Class对象的核心方法，达到反射的目的，即：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，既然能拿到那么，我们就可以修改部分类型信息。

第一种，使用 Class.forName(“类的全路径名”); 静态方法。
前提：已明确类的全路径名。

第二种，使用 .class 方法。
说明：仅适合在编译前就已经明确要操作的 Class

第三种，使用类对象的 getClass() 方法

class Student{
    //私有属性name
    private String name = "bit";
    //公有属性age
    public int age = 18;
    //不带参数的构造方法
    public Student(){
        System.out.println("Student()");
    }

    private Student(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("Student(String,name)");
    }

    private void eat(){
        System.out.println("i am eat");
    }

    public void sleep(){
        System.out.println("i am pig");
    }

    private void function(String str) {
        System.out.println(str);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + ''' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        // 第一种，使用 Class.forName("类的全路径名"); 静态方法。
        Class<?> c1 = Class.forName("Student");

        // 第二种，使用 .class 方法。
        Class<?> c2 = Student.class;

        // 第三种，使用类对象的 getClass() 方法 (不常用)
        Student student = new Student();
        Class<?> c3 = student.getClass();

        System.out.println(c1 == c2); // true
        System.out.println(c1 == c3); // true
        System.out.println(c2 == c3); // true
    }
}

4.2.2 反射的使用

注意：所有和反射相关的包都在import java.lang.reflect包下面。

4.2.2.1 通过 Class 类的newInstance方法 获取 学生实例

/**
     * 通过 Class 类的newInstance方法 获取 学生实例
     */
    public static void reflectNewInstance() {
        try {
            Class<?> c1 = Class.forName("Student");

            Student student = (Student) c1.newInstance();
            System.out.println(student);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

4.2.2.2 反射所有的私有的构造方法

public static void reflectPrivateConstructor() {
        try {
            Class<?> c1 = Class.forName("Student");
            Constructor<?> constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);//传的时候要 .class

            constructor.setAccessible(true); // 因为是私有的 所以要改为true

            Student student = (Student) constructor.newInstance("niubi",80);
            System.out.println(student);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

4.2.2.3 反射私有或者公开的属性

    public static void reflectPrivateField() {
        try {
            Class<?> c1 = Class.forName("Student");
            Student student = (Student) c1.newInstance();

            Field field = c1.getDeclaredField("name");
            field.setAccessible(true);

            field.set(student,"wang wu");
            System.out.println(student);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

4.2.2.4 反射私有方法

public static void reflectPrivateMethod() {
        try {
            Class<?> c1 = Class.forName("Student");
            Student student = (Student) c1.newInstance();

            Method method = c1.getDeclaredMethod("function", String.class);
            method.setAccessible(true);

            method.invoke(student,"牛逼 牛逼 牛逼 私有的方法");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

5. 反射优点和缺点

优点：

1. 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一个方法
2. 增加程序的灵活性和扩展性，降低耦合性，提高自适应能力
3. 反射已经运用在了很多流行框架如：Struts、Hibernate、Spring 等等。

缺点：

1. 使用反射会有效率问题。会导致程序效率降低。
2. 反射技术绕过了源代码的技术，因而会带来维护问题。反射代码比相应的直接代码更复杂 。