JavaSE——反射

1. 概述

• Java可称为“准动态语言”，有一定的动态性，可以利用反射机制获得类似动态语言（即在运行时代码可依据某些条件改变自身结构）的特性。
• 反射机制：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一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
• 要想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象。
• 反射相关的主要API
  java.lang.Class: 代表一个类
  java.lang.reflect.Method : 代表类的方法
  java.lang.reflect.Field : 代表类的成员变量
  java.lang.reflect.Constructor : 代表类的构造器

2. Class类

• 在Object类中定义了方法：public final Class getClass(），此方法将被所有子类继承。

• （1）Class 本身也是一个类
  （2）Class 对象只能由系统建立对象
  （3）一个加载的类在 JVM 中只会有一个Class实例
  （4）一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件
  （5）每个类的实例都会记得自己是由哪个 Class 实例所生成
  （6）通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构
  （7） Class类是Reflection的根源，针对任何你想动态加载、运行的类，唯有先获得相应的 Class对象

• Class类的常用方法

• Java内存分析

3. 获取Class对象的三种方式

• ① Object类的getClass()方法
  ② 静态属性class
  ③ Class类中静态方法forName()

• 案例：

• 运行结果：
  

4. 获取类的结构信息

• 对象就包含了完整的类的结构信息。可以通过这个对象看到类的结构。这个对象就像一面镜子，透过这个镜子看到类的结构，如类名、属性（字段）、方法、构造器等。
• 代码演示：

5. 创建类的对象

• 调用forName()返回的是Class，后需要调用newInstance()实例化

• 方式一： 调用Class对象的newInstance()方法，条件：①类必须有一个无参数的构造器， ②类的构造器的访问权限需要足。

• 方式二：1）通过Class类的getDeclaredConstructor(Class … parameterTypes)取得本类的指定形参类型的构造器 2）向构造器的形参中传递一个对象数组进去，里面包含了构造器中所需的各个参数。 3）通过Constructor实例化对象

• 代码：
  

• 运行结果：

6. 调用指定的方法

• 通过反射，调用类中的方法，通过Method类完成。
  ① 通过Class类的getMethod(String name,Class…parameterTypes)方法取得 一个Method对象，并设置此方法操作时所需要的参数类型。
  ② 之后使用Object invoke(Object obj, Object[] args)进行调用，并向方法中传 递要设置的obj对象的参数信息。

• 代码：

• 若原方法声明为private,则需要在调用invoke()方法之前，显示调用方法对象的setAccessible(true)方法，将可访问private的方法。

• 代码：

7. 反射操作泛型

• Java采用泛型擦除的机制来引入泛型，Java中的泛型仅仅是给编译器javac使用的，确保数据的安全性和免去强制类型转换问题，但是一旦编译完成，所有和泛型有关的类型全部擦除。
• 为了通过反射操作这些类型 , Java新增了 ParameterizedType , GenericArrayType , TypeVariable 和 WildcardType 几种类型来代表不能被归一到Class类中的类型但是又和原始类型齐名的类型。
• ParameterizedType : 表示一种参数化类型,比如Collection GenericArrayType : 表示一种元素类型是参数化类型或者类型变量的数组类型 TypeVariable : 是各种类型变量的公共父接口 WildcardType : 代表一种通配符类型表达式