java的反射

反射的概念

反射包含一个[反]字，那什么是正呢？
一般情况下，使用一个类时，我们通过类名直接new实例化来使用它，这就叫[正]

Apple apple = new Apple();
apple.setPrice(5);

反射则是通过路径名、类名、对象通过JDK提供的反射API，来获取和设置这个类的Class、Constructor、对象、Method、Field。
反射机制是一种运行时状态，所以类的实例化、获取设置都是在代码运行时生成的，对于像注解这种可以只在源代码、编译器则反射不了。

Class clz = Class.forName("com.example.javatest.reflection.Apple");
Constructor constructor = clz.getConstructor();
Object object = constructor.newInstance();
Method method = clz.getMethod("setPrice", int.class);
method.invoke(object, 10);

这段代码就是反射来获取并执行方法，它与正常的[正]不同的是，反射可以通过Method和DeclaredMethod去获取包括父类的public方法，和public和privete的自己的方法。不仅在Method这样，在Constructor、Field中也一样。

Java的编译流程

Class

了解java类在生命周期，可以帮助我们知道反射的使用流程。
类的生命周期：

java文件 -> class文件 -> class对象 -> 实例化对象

所以在反射机制中，我们首先获取的是Class的对象。并且可以通过Class对象获取实例化对象。

Constructor、Method、Field

在Class文件中存储着:构造函数、方法、属性，它们在Class文件中也有对应的对象分别是：Constructor 、Method 、Field它们的路径但是在[java.lang.reflect]中。并且可以通过Constructor获取实例化对象，通过Method执行相应的方法，通过Field获取和设置属性。

反射常用的Api

先看看一个简单的反射Demo

public class Apple {
  private int price;

  public int getPrice() {
      return price;
  }

  public void setPrice(int price) {
      this.price = price;
  }
}

public static void main(String[] args) throws Exception{
  // 正常调用
  Apple apple = new Apple();
  apple.setPrice(5);
  System.out.println("Apple Price =" + apple.getPrice());
  // 使用反射调用
  Class clz = Class.forName("com.example.javatest.reflection.Apple");   
  Constructor constructor = clz.getConstructor();
  Object object = constructor.newInstance();   // 实例对象
  Method method = clz.getDeclaredMethod("setPrice", int.class);
  method.invoke(object, 10);
  Method getMethod = clz.getMethod("getPrice");
  System.out.println("Apple price = " + getMethod.invoke(object));
}

通过正常调用和反射调用去执行一个方法setPrice设置属性。可以看出反射的流程会更加的复杂，但流程大致是：

获得Class对象->实例化对象->获取或设置属性、方法（Field.set/get，Method. invoke）

• 获得Class对象实例

Class clz = Class.forName("com.example.javatest.reflection.Apple");  

• 获取Class对象的Constructor

Constructor constructor = clz.getConstructor();

• 根据Constructor的newInstance获得实例化对象

Object object = constructor.newInstance();

• 获取Class对象的Method

Method method = clz.getDeclaredMethod("setPrice", int.class);

• 利用invoke调用方法的执行

method.invoke(object, 10);

所以，我们从Class的API开始学起。

反射创建Class对象

反射创建Class对象一共有三种方法：
第一种，通过类的路径名，使用Class.forName()创建Class对象。

Class c = Class.forName("java.lang.String");

第二种，通过类名，使用.class()创建Class对象

Class clz = Apple.class;

第三种，通过实例对象，使用.getClass()创建Class对象

Apple apple = new Apple();
Class clz = apple.getClass();

反射创建实例化对象

对于类中Method.Field的执行设置，都需要一个实例化的对象进行执行。反射创建实例化对象有两种方式：一是通过Class对象，二是通过Constructor对象。

第一种，通过Class对象的.newInstance()创建实例对象:

Class clz = Apple.class;
Object object = clz.newInstance();

第二种，通过Constructor的.newInstance()创建实例对象:

Class clz = Apple.class;
Constructor constructor = clz.getConstructor(int.class);
Object object = constructor.newInstance(10);

反射获取类Field

如果我们想知道类中有哪些属性，可以通过Class对象的.getField()系列方法进行获取。
通过属性的名字获取的Field

Class clz = Apple.class;
Field field = clz.getField("price");

另外，如果我们需要获取私有的属性，需要调用getDeclaredField()系列方法，需要一次获取类的全部属性，需要调用getFields()系列方法。

// 获取私有/公有属性
Class clz = Apple.class;
Field field = clz.getDeclaredField("price");

// 获取全部属性
Field[] field2 = clz.getDeclaredFields();
for (Field field3 : field2) {
  System.out.println("Apple field = " + field3.getName());
}

属性Field的值的获取和设置:
如果要对Field的值进行获取和设置，那么就必须有实例对象，因为有对象之后才有值。

Class clz = Apple.class;
Object object = clz.newInstance();
Field field = clz.getDeclaredField("price");
field.setAccessible(true);
field.set(object, 25);
System.out.println("price field = " + field.get(object));

反射获取类Method

获取类Method方法
通过Class对象，和方法的名字获得所属方法的对象。

Class clz = Apple.class;
Method method = clz.getDeclaredMethod("setPrice", int.class);

执行Method方法

method.invoke(object, 10);

获得方法参数类型

Class[] parameters = method.getParameterTypes();

反射获取Constructor

通过Class对象获取Constructor

Class clz = Apple.class;
Constructor constructor = clz.getConstructor();
Object object = constructor.newInstance();

Constructor constructor = clz.getConstructor(int.class);
Object object = constructor.newInstance(10);