java中的反射機制

                                Java中的反射機制

    java的反射機制是java的特性之一，反射機制是構建框架技術的基礎所在，使用反射可使程序更加靈活，避免將程序寫死在代碼裏。相對於不少初學者只接觸過java基礎的人，反射仍是一個很朦朧難懂的概念，下面咱們就來講一下反射的一些應用。

    java反射機制是指在運行狀態中，動態獲取信息以及動態調用對象方法的功能。java反射有3個動態性質：1.運行時生成對象實例，2.運行期間調用發放，3.運行時更改屬性。

    那麼反射的原理是什麼呢？那咱們就要先來看一下java程序的執行過程，想要java程序可以運行，java類必須被java虛擬機加載。運行程序都是在編譯時就已經加載了所須要的類。在這裏就不得不提一下了，相信不少人對於什麼是編譯時，什麼是運行時尚未一個明確的概念，編譯時就是編譯器幫你把代碼翻譯成設備能夠識別的代碼，也就是說編譯器在編譯時會作一些簡單的工做，好比檢查你的語法有沒有錯誤，關鍵字或者名稱書寫有無錯誤，加載類，這都是編譯時要作的事情，那運行時都作了什麼呢？運行時就是當你的程序開始，代碼被裝載到內存中後就是運行時，運行時檢查就是在你的內存中作操做與判斷，下面咱們來舉個小例子：

   int[] nums = new int[3];
        nums[4] = 12;

    很顯然，上面這段代碼會出現數組下標越界的錯誤，但是程序在編譯時並無報錯，而是在運行時纔會報出一個ArrayIndexOutOfBoundsException的錯誤，這就是編譯時和運行時的區別。

    而java的反射機制在編譯時並不肯定是哪一個類被加載了，他是在程序運行時候才加載和使用，咱們用一張簡單的圖來看一下反射的執行過程：

    Java反射機制可以知道類的基本結構，這種對於java類結構探知的能力成爲「自審」，像咱們使用eclipse一類軟件書寫代碼時的自動提示功能就是用的java反射的原理。那麼經過java的反射，咱們能夠實現什麼功能呢？1.在運行時判斷任意一個對象所屬類，2.在運行時構造任意一個類的對象，3.在運行時判斷任意一個類所具備的屬性和方法，4.在運行時調用任意一個對象的方法。java反射經常使用的類有Class類：反射的核心類，經過Class類能夠獲取類的屬性，方法等內容。Filed類：表示類的屬性，能夠獲取和設置類中屬性的值。Method類：表示類的方法，他能夠用來獲取類中方法的信息，或者執行方法。Constructor類：表示類的構造方法。

    好了，咱們已經瞭解了java反射的一些基本信息，下面咱們就逐一用代碼的方式實現反射的各個功能：

    第一個，也是最簡單的一個，首先要使用、Class類確定要先實例化出他，但是Class類沒有構造方法，那咱們要怎樣實例化呢，下面有三種建立Class類的方法：

public static void main(String[] args) {
        //第一種方法，經過對象.getClass()方法
        User user = new User();
        Class<? extends User> cs = user.getClass();
        System.out.println(cs);
        
        //第二種方法，經過類名.class
        Class<User> cs1 = User.class;
        System.out.println(cs1);
        
        //第三種方法，經過Class自己的forName()方法，注意forName()方法會拋出同樣，而且裏面的參數須要完整的包名和類名
        Class<?> cs2 = null;
        try {
            cs2 = Class.forName("cn.fanfu.demo.User");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(cs2);
    }

    其中第三種forName()方法能夠在類不肯定的狀況下實例化Class，更具靈活性。

    第二個是經過Class類的有參構造建立Class類對象的新實例：

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, SecurityException, NoSuchMethodException, IllegalArgumentException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException {
      //在這裏爲了更直觀的展現，直接使用String類
       Class<?> cs =Class.forName("java.lang.String");
       char[] ch = {'大','家','好','！','！'};
       //調用Class類的有參構造函數，函數裏的值爲類.class
       Constructor<?> cst = cs.getConstructor(char[].class);
       String name = (String) cst.newInstance(ch);
       System.out.println(name);
       //由於這裏的異常會使代碼沒有直觀的顯示，因此我直接拋給虛擬機
    }

    第三個是取得類的構造、接口、方法、屬性等一系列元素：

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException,
            SecurityException, NoSuchMethodException, IllegalArgumentException,
            InstantiationException, IllegalAccessException,
            InvocationTargetException {
        //先建立好兩個對象
        Class<?> cs = Class.forName("cn.fanfu.demo.User");
        Constructor<?>[] con = null;
        //經過getConstructors()方法返回一個Constructor[]數組，數組裏存儲的是該類的各個構造
        con = cs.getConstructors();
        for (Constructor<?> item : con) {
            System.out.println(item);
        }
        //經過getInterfaces()方法返回一個Class<?>[]數組，數組裏存儲的是該類的各個接口
        Class<?>[] inter = cs.getInterfaces();
        for (Class<?> item : inter) {
            System.out.println(item);
        }
        //經過getSuperclass()方法返回一個Class<?>
        Class<?> parent = cs.getSuperclass();
        //java中只支持單繼承，因此只有一個父類
        System.out.println(parent);
        //經過getMethods()方法返回一個Method[]數組，數組裏存儲的是該類的各個方法
        Method[] method = cs.getMethods();
        for (Method item : method) {
            System.out.println(item);
        }
        //經過getDeclaredFields()方法返回一個Field[]數組，數組裏存儲的是該類的各個屬性
        Field[] fiel = cs.getDeclaredFields();
        for (Field item : fiel) {
            System.out.println(item);
        }
        //getDeclaredFields()方法能夠獲取所有屬性，getFields()方法只能獲取到公有屬性
        Field[] fiel1 = cs.getFields();
        for (Field item : fiel1) {
            System.out.println(item);
        }
    }

     第四個是獲取或修改類的屬性的值：

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException,
            SecurityException, NoSuchMethodException, IllegalArgumentException,
            InstantiationException, IllegalAccessException,
            InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
        //建立User對象
        User us = new User();
        us.setAge(12);
        us.setName("張三");
        Class<?> cs = us.getClass();
        //獲取私有屬性的值
        Field fl = cs.getDeclaredField("name");
        //要先設置容許訪問
        fl.setAccessible(true);
        //經過get方法指定對象獲取值
        String name = (String) fl.get(us);
        System.out.println(name);
        //經過set方法指定對象並修改值
        fl.set(us, "李四");
        String name2 = (String) fl.get(us);
        System.out.println(name2);        
    }

    第五個是經過反射調用方法：

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException,
            SecurityException, NoSuchMethodException, IllegalArgumentException,
            InstantiationException, IllegalAccessException,
            InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
        //建立User對象
        User us = new User();
        us.setAge(12);
        us.setName("張三");
        Class<?> cs = us.getClass();
        //經過getMethod()方法獲取類中方法，該方法有兩個參數，一個指定方法名，一個指定方法中參數的類型
        Method mm = cs.getMethod("say");
        //經過invoke()方法調用方法，該方法有兩個參數，一個指定對象，另外一個傳遞參數
        mm.invoke(us);
    }

    好了，關於反射的介紹就先這麼多了，其餘的還有一些列如操做數組集合，都是一些變通用法，就很少作介紹。