什么是反射？

JAVA反射技术是在运行状态中：

对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法（包括私有）
对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法，访问任意一个属性。

这种动态获取类型信息，以及动态调用对象方法的功能，被称为Java语言的反射机制。

总之，反射是提供获取运行时类信息的一种技术，或者更通俗一点反射技术就是操作一个类的Class对象。

反射可以在程序运行的过程中，动态地加载一个类，并且能拿到一个类的全部详细信息，从而可以操作该类的属性和方法。反射技术源于Class对象，其本质就是通过一个类的Class对象来获得该类的信息，并操作该类的属性和方法。反射技术应用的起点就是获取某个类的Class对象。那么什么是Class对象？

关于Class对象

什么是Class对象？用来描述一个类的对象。Class对象作为一个对象，其也是由类创建出来的，这个类就是java.lang包下的Class类，Class类没有公共构造函数，Class对象是由Java虚拟机在加载类时自动构建的，通过调用类加载器中的defineClass方法来构建。类加载的过程可以分为三步：加载，链接，初始化。其中的第一步：加载，完成的功能就是将一个类的字节码文件读到方法区，并在堆区生成相应的Class对象。

Class对象里面记录着每个类的运行时数据结构，基本包括类的所有信息，包括属性，方法，注解等等。基本Java里面的所有类型都有Class对象：

普通的class类（外部类，内部类）
接口 interface
[] 数组
枚举 enum
注解 @interface
基本数据类型 (boolean,byte,char,int,float,double,long)
void

注意：如果两数组的维数以及元素的数据类型相同，那么他们的Class对象是同一个。

获取Class对象

一般上获取Class对象有4种方式

Class.forName(“全限定类名”):此方法是Class类的静态成员方法，此方法会触发类加载阶段的最后一个阶段：类初始化阶段（执行Clinit()方法）
1
Class stringClass = Class.forName("java.lang.String");
对象名.getClass():此方法是Object类的方法，因此所有的类中都会继承该方法，但是需要用对象来调用。此方法会触发类加载阶段的最后一个阶段：类初始化阶段（执行Clinit()方法）
1
Class stringClass = "ZS".getClass();
类名/接口(类字面常量).class:此方法并不会触发类加载阶段的最后一个阶段：类初始化阶段（不会执行Clinit()方法）意味着该方法获得Class对象时不会自动初始化该Class对象，而是延迟到静态成员访问或静态方法调用的时候才初始化。（如果一个成员变量同时被static和final修饰，被称为“编译时常量”，在编译期就已经将其放进常量池，访问这个常量，并不会触发类加载，但是如果只是被他们的其中的一个修饰，则没有这个效果）
1
Class personClass = Person.class;

(类加载器)ClassLoader

1 2	ClassLoader classLoader = Person.class.getClassLoader(); Class<?> pClass = classLoader.loadClass("com.xiaobin.Person");

因为类加载只有一次，因此同一个类的Class对象也只有一个，通过上面不同方法获取到的同一个类的Class对象是同一个对象。

反射的相关用法

Class对象是反射的入口，反射的几乎所有用法都是在使用Class类里面的相关方法，完成一些功能。对于一个类我们获取了其相应的Class对象，那么我们可以获取到它的所有信息（包括私有的）意味着我们可以做很多事情。

属性相关的操作

获取属性

通过Class对象可以获取一个类的所有属性，相关方法如下：

获取子类以及父类中的一个对应public权限的属性：

1	Field value = aClass1.getField(属性名);//获取相应名字的public属性，包含父类的public属性

获取子类中声明过的所有属性（包括private的）

1	Field value1 = aClass1.getDeclaredField(属性名);//获取相应名字的属性(可以是private的)，但不包含父类的任何属性

获取子类和父类中的所有public属性：

1	Field[] fields = aClass1.getFields();//获取所有的public属性，包括父类中的所有public属性

获取本类中声明过的所有属性（包括private的）

1	Field[] declaredFields = aClass1.getDeclaredFields();//获取本类中所有的属性（含private的），但是不包含父类的任何属性

以上的方法的特点：

方法名后面有s的就是获取所有的属性，返回的是属性的数组（File类型数组，里面的每个元素就是一个属性）
方法名有Declared（宣布的，声明的）的表示只能获取到本类声明的属性（public是声明的、private也是声明的，所以能获取到本类中的所有属性，包括private）

通过一个子类的Class对象是没有办法直接获取到父类中的private属性的Field，Method或Constructor类的。要想获取到父类中的private属性，要先获取到父类的Class对象,如下：

1 2	Class<?> superclass = aClass1.getSuperclass(); Field value = superclass.getDeclaredField(父类私有属性名);

但是子类会隐式继承父类的private属性的成员，而且在通过以上的方法获得父类中private权限的Field、Method、Constructor之后，通过传进一个子类对象，就可以访问到子类中通过隐式继承得到的父类的private成员，具体如下：

public class Demo7 {
	public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
		Son son = new Son(666);
		Class<? extends Son> sonClazz = son.getClass();
		// 获取父类类型Class对象
		Class<?> fatherClazz = sonClazz.getSuperclass();
		Field numFiled = fatherClazz.getDeclaredField("num");
		// 破解访问权限
		numFiled.setAccessible(true);
		// 输出子类对象中a的结果(注意这里虽然是通过父类的Class对象获取到的Field类对象，但是是将子类的对象传进去的，表示获取子类对象中的这个成员)
		System.out.println(numFiled.get(son));

		// 子类对象调用父类私有成员方法
		Method sayHiMethod = fatherClazz.getDeclaredMethod("sayHi");
		sayHiMethod.setAccessible(true);
    //这里也是一样的，虽然是通过父类的Class对象获取到的Method类对象，但是调用的时候传进取得对象是子类对象，表示调用的是子类的这个方法。
		Object o = sayHiMethod.invoke(son);
		// 无返回值,o是null
		System.out.println(o);
	}
}

class Father {
	private int num;

	public Father(int num) {
		this.num = num;
	}

	private void sayHi(){
		System.out.println("你好啊,朋友!");
	}
}

class Son extends Father {
	public Son(int num) {
		super(num);
	}
}

以上的程序输出的结果为：

1
2
3

666
你好啊,朋友!
null

返回的是一个Field类的对象，这个Field类对象里面封装了对应类的属性信息：

getName()：返回字段名称，例如，"name"；
getType()：返回字段类型，也是一个Class实例，例如，String.class；
getModifiers()：返回字段的修饰符，它是一个int，不同的bit表示不同的含义。

比如String类底层存储字符串的是一个char[],它的定义如下：

1
2
3

 public final class String {
     private final char[] value;
}

//获取String类的Class对象
    Class strClass = Class.forName(“java.lang.String”);
    //获取成员变量
    Field field = strClass.getDeclaredField("value");
    //获取该成员变量的名
    String name = field.getName(); --> "value"
    //获取该成员变量的类型
    Class<?> type = field.getType(); --> class [C  表示为一个char类型的数组
    //获取该成员的modifiers,返回的是一个int型的值，不同的表示的内容不一样，通过Modifier.isXXX()方法可以获得该成员变量的修饰情况
    int modifiers = field.getModifiers();
    boolean aFinal = Modifier.isFinal(modifiers);  --> true
    boolean aPublic = Modifier.isPublic(modifiers); --> false
    boolean aPrivate = Modifier.isPrivate(modifiers); --> true
    boolean aStatic = Modifier.isStatic(modifiers); --> false

设置属性值

在获取到相应的属性之后，我们可以给相应的属性赋值。

在这之前要先解决运行时访问检查的事情。

当Field、Method或Constructor（三者都是反射对象）分别用于设置字段（set(Object obj, Object value)）或获取字段（get(Object obj)）、调用方法（invoke(Object obj, Object... args)）或创建和初始化类的新实例（newInstance(Object... initargs)）时，将执行运行时访问检查。主要是检查相关的操作是否有权限等等。

AccessibleObject类，是Field、Method、Constructor的公共父类。通过继承该类，Field、Method、Constructor获得了一个方法setAccessible(boolean flag)方法，可以设置对一个操作是否进行访问检查。

accessible默认为false，表示会进行运行时访问检查。注意：就算是public权限的也会进行访问检查，只是访问检查后对其操作没有影响；而protected和private权限的进行访问权限检查之后可能会由于权限不够而报异常。
可以通过setAccessible(true)取消运行访问检查，这样就可以任意访问任何权限的内容。同时因为运行访问检查要耗费一定的时间，因此跳过运行访问检查也可以提升反射的运行速度。

在解决完运行时访问检查之后，我们可以对任意的一个属性进行赋值操作：

获取相应的属性的值：
1
Field.get(对象a名)；
表示获取对象a的相应的属性的值
设置属性的值：
1
Field.set(对象a名，想设置的值);
表示将对象a的相应属性设置为对应的值。

获取构造器、创建对象实例

通过一个Class对象，我么可以获取到相应类的构造器。

相应的方法如下：

获得一个public权限的构造器（因为构造器不能被继承，所以这里没有父类的构造器的事情）：

1	Constructor<Son> constructor = sonClass.getConstructor(Integer.class , String.class);//根据传入的参数类型返回一个对应的public权限的构造器

获得本类中的所有构造器，包括private修饰的：

1	Constructor<Son> constructor = sonClass.getDeclaredConstructor(Integer.class , String.class);//根据传入的参数类型返回一个对应的构造器(任何权限都可以返回)

获得所有public修饰的构造器：

1	Constructor<?>[] constructors = sonClass.getConstructors();//获取所有的public的构造器

获得所有的构造器，包括private修饰的：

1	Constructor<?>[] declaredConstructors = sonClass.getDeclaredConstructors();//获取所有的构造器

获取到构造器之后就可以在程序运行的时候动态创建一个对象实例。

通过：Son son1 = constructor.newInstance(1, 2, "123");通过传进来相应的值创建一个实例。

另外还可以通过Class对象.newInstance()方法来创建一个实例，但是这样只能通过无参构造器来创建实例。

获取并调用方法

通过Class对象获取类里面的方法：

Method method1 = sonClass.getMethod(方法名 , 形参列表Calss);//获取相应的public方法
Method method2 = sonClass.getDeclaredMethod(方法名,形参列表Class);//获取相应的方法（含private）
Method[] methods = sonClass.getMethods();//获取所有的public方法
Method[] declaredMethods = sonClass.getDeclaredMethods();//获取所有的方法（含private）

调用方法：

1	method.invok(对象名，实参列表)；//调用相应对象的方法，并传入实参，该实参列表是可变参数，因此可以使用Object[]进行传参

另外通过反射进行的方法调用仍然遵循多态，运行时总是呈现实际对象的结果