Java反射机制详解上篇

1反射机制是什么

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。

在面向对象的世界里，万事万物皆对象.在java语言里,静态的成员,普通数据类型是不是对象呢?

类又是谁的对象呢?

首先类是对象,类是java.lang.Class类的实例对象.

新创建一个Foo类

Foo这个类也是一个实例对象,是Class类的实例对象,这个对象在官网被称为(class type).

反射是java程序开发语言的特性之一,它允许运行中的java程序获取自身的信息,并且可以操作类或者对象内部的属性.

反射的核心是JVM在运行时才动态加载类或调用方法/访问属性，它不需要事先（写代码的时候或编译期）知道运行对象是谁。

了解反射其实需要了解JVM,不过一般的资料不会在这一部分讲到JVM,毕竟学习也是要从浅入深的.

2反射机制能做什么

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。

注意;是运行时获取而不是编译时获取.其实很多时候我们直接用eclipse写代码忽略了编译的过程

在Eclipse,当我们输入一个点的时候(比如 a.)   编译器就会自动列出它的属性和方法,这里就会用到反射

3反射机制的相关API (在这里只说反射机制五种功能的前两种)

java的反射机制的实现要借助于4个类: class,Constructor,Field,Method;

通过一个对象获得完整的包名和类名

package cn.xins08.boke;public class TestReflect {    public static void main(String[] args) {        TestReflect testReflect = new TestReflect();        System.out.println(testReflect.getClass().getName());        // 结果：cn.xins08.boke.TestReflect    }}

实例化Class对象:

实现反射机制获取类有三种方法:

package cn.xins08.boke;public class TestReflect {    public static void main(String[] args) throws Exception {        Class<?> class1 = null;        Class<?> class2 = null;        Class<?> class3 = null;        //第一种方式(在JDBC开发中常用此方法加载数据驱动)        class1 = Class.forName("cn.xins08.boke.TestReflect");      //第三种方式:java中任何一个对象都有getClass方法        class2 = new TestReflect().getClass();                //第三种方式java中任何一个对象都有class属性        class3 = TestReflect.class;        System.out.println("类名称: " + class1.getName());        System.out.println("类名称: " + class2.getName());        System.out.println("类名称: " + class3.getName());        // 打印结果:        /*         * 类名称: cn.xins08.boke.TestReflect 类名称: cn.xins08.boke.TestReflect 类名称:         * cn.xins08.boke.TestReflect         */    }}

获取一个对象的父类与实现的接口:

package cn.xins08.boke;import java.io.Serializable;public class TestReflect implements Serializable {     private static final long serialVersionUID = -2862585049955236662L;    public static void main(String[] args) throws Exception {                                     Class<?> clazz = Class.forName("cn.xins08.boke.TestReflect");                // 取得父类                Class<?> parentClass = clazz.getSuperclass();                System.out.println("clazz的父类为：" + parentClass.getName());                // clazz的父类为： java.lang.Object                // 获取所有的接口                Class<?> intes[] = clazz.getInterfaces();                System.out.println("clazz实现的接口有：");                for (int i = 0; i < intes.length; i++) {                    System.out.println((i + 1) + "：" + intes[i].getName());                }                // clazz实现的接口有：                // 1：java.io.Serializable            }}

创建实例:

通过反射来生成对象主要有两种方式:

（1）使用Class对象的newInstance()方法来创建Class对象对应类的实例。

Class<?> c = String.class;Object str = c.newInstance();

    初始化一个类,生成一个实例的时候,new与newInstance() 有什么区别?

     区别在于创建对象的方式不一样，前者是使用类加载机制，那么为什么会有两种创建对象方式?这个就要从可伸缩、可扩展，可重用等软件思想上解释了。

newInstance: 弱类型。低效率。只能调用无参构造。
new: 强类型。相对高效。能调用任何public构造。
newInstance()是实现IOC、反射、面对接口编程 和 依赖倒置 等技术方法的必然选择，new 只能实现具体类的实例化，不适合于接口编程。

（2）先通过Class对象获取指定的Constructor对象，再调用Constructor对象的newInstance()方法来创建实例。这种方法可以用指定的构造器构造类的实例。

// 获取String所对应的Class对象        Class<?> c = String.class;        // 获取String类带一个String参数的构造器        Constructor constructor = c.getConstructor(String.class);        // 根据构造器创建实例        Object obj = constructor.newInstance("23333");        System.out.println(obj);

注意事项:反射会额外的消耗一定的系统资源,如果不需要动态的创建一个对象,那么就不需要用反射

在文章的最后我们讨论下工厂模式:

package cn.xins08.boke;public interface Fruit {public void eat();}

package cn.xins08.boke;public class Apple implements Fruit{    public void eat(){        System.out.println("吃苹果");    }    }

package cn.xins08.boke;public class Factory {public static Fruit getInstance(String className){    if("apple".equals(className)){        return new Apple();    }    return null;}}

package cn.xins08.boke;public class FactoryDemo {    public static void main(String[] args) {        Fruit f = Factory.getInstance("apple");        f.eat();    }}//返回的结果是"吃苹果"

这种是一个最简单的工厂设计模式,但是有一个很大的问题是,如果现在接口的子类增加了,那么工厂类肯定需要改.而造成这个问题的病因就是new,如果变成反射机制就不一样了.反射的实例化对象只需要包.类就可以了.

package cn.xins08.boke;public interface Fruit {public void eat();}

package cn.xins08.boke;public class Orange implements Fruit{    public void eat(){        System.out.println("吃橘子");    }    }

package cn.xins08.boke;public class Apple implements Fruit{    public void eat(){        System.out.println("吃苹果");    }    }

package cn.xins08.boke;public class Factory {public static Fruit getInstance(String className){   Fruit fruit = null;try{   //这里是Fruit的类类型,做强制类型转换     fruit = (Fruit) Class.forName(className).newInstance() ;    } catch(Exception e) {       e.printStackTrace();   }       return  f ;       }  }}

package cn.xins08.boke;public class FactoryDemo {    public static void main(String[] args) {        Fruit f = Factory.getInstance("cn.xins08.boke.Apple");        f.eat();    }}

这时候我们发现即使增加几个接口的子类,工厂类照样可以完成对象的实例化操作,可以对应所有的变化.

    到目前为止你已经会了最基本的反射使用了,在学习Spring之前先讲这些,等学习了Spring的依赖注入,反转控制之后,相信会对反射有更好的理解.

关于反射以下功能,等写完后会在本文加链接

• 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。

--java一万小时成神之路--本文首发与51CTO博客---

近期读书计划:

《思考，快与慢》

《浪潮之巅》

java的反射机制一共分为上下两篇,反射机制下篇请参考:http://xinsz08.blog.51cto.com/10565212/1947327

本文出自 “xinsz08の平行时空” 博客，请务必保留此出处http://xinsz08.blog.51cto.com/10565212/1946912