這是我的第一篇博客，以此紀念下。
最近在重新梳理Java的基礎知識，這篇文章記一下Java的反射機制
1.什么是反射
“反射（Reflection）能夠讓運行於JVM中的程序檢測和修改運行時的行為。”這個概念常常會和內省（Introspection）混淆，以下是這兩個術語在Wikipedia中的解釋：
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- 內省用於在運行時檢測某個對象的類型和其包含的屬性；
- 反射用於在運行時檢測和修改某個對象的結構及其行為。
內省示例：instanceof 運算符用於檢測某個對象是否屬於特定的類。
if (obj instanceof Dog) { Dog d = (Dog) obj; d.bark(); }
反射示例：Class.forName()方法可以通過類或接口的名稱（一個字符串或完全限定名）來獲取對應的Class對象。forName方法會觸發類的初始化。
// 使用反射 Class<?> c = Class.forName("classpath.and.classname"); Object dog = c.newInstance(); Method m = c.getDeclaredMethod("bark", new Class<?>[0]); m.invoke(dog);
在Java中，反射更接近於內省，因為你無法改變一個對象的結構。雖然一些API可以用來修改方法和屬性的可見性，但並不能修改結構。
2.為何需要反射?
反射能夠讓我們：
- 在運行時檢測對象的類型；
- 動態構造某個類的對象；
- 檢測類的屬性和方法；
- 任意調用對象的方法；
- 修改構造函數、方法、屬性的可見性；
- 以及其他。
反射也是框架中常用的方法。
例如，JUnit通過反射來遍歷包含 @Test 注解的方法，並在運行單元測試時調用它們。
對於Web框架，開發人員在配置文件中定義他們對各種接口和類的實現。通過反射機制，框架能夠快速地動態初始化所需要的類。
例如，Spring框架使用如下的配置文件：
<bean id="someID" class="com.programcreek.Foo">
<property name="someField" value="someValue" />
</bean>
當Spring容器處理<bean>元素時，會使用Class.forName("com.programcreek.Foo")來初始化這個類，並再次使用反射獲取<property>元素對應的setter方法，為對象的屬性賦值。
Servlet也會使用相同的機制：
<servlet> <servlet-name>someServlet</servlet-name> <servlet-class>com.programcreek.WhyReflectionServlet</servlet-class> <servlet>
3.如何使用反射？
示例1：獲取對象的類型名稱。
package myreflection; import java.lang.reflect.Method; public class ReflectionHelloWorld { public static void main(String[] args){ Foo f = new Foo(); System.out.println(f.getClass().getName()); } } class Foo { public void print() { System.out.println("abc"); } }
輸出： myreflection.Foo
示例2：調用未知對象的方法
在下列代碼中，設想對象的類型是未知的。通過反射，我們可以判斷它是否包含print方法，並調用它。
package myreflection; import java.lang.reflect.Method; public class ReflectionHelloWorld { public static void main(String[] args){ Foo f = new Foo(); Method method; try { method = f.getClass().getMethod("print", new Class<?>[0]); method.invoke(f); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } class Foo { public void print() { System.out.println("abc"); } }
//輸出 : abc
示例3：創建對象
package myreflection; public class ReflectionHelloWorld { public static void main(String[] args){ // 創建Class實例 Class<?> c = null; try{ c=Class.forName("myreflection.Foo"); }catch(Exception e){ e.printStackTrace(); } // 創建Foo實例 Foo f = null; try { f = (Foo) c.newInstance(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } f.print(); } } class Foo { public void print() { System.out.println("abc"); } }
示例4：獲取構造函數，並創建對象。
package myreflection; import java.lang.reflect.Constructor; public class ReflectionHelloWorld { public static void main(String[] args){ // 創建Class實例 Class<?> c = null; try{ c=Class.forName("myreflection.Foo"); }catch(Exception e){ e.printStackTrace(); } // 創建Foo實例 Foo f1 = null; Foo f2 = null; // 獲取所有的構造函數 Constructor<?> cons[] = c.getConstructors(); try { f1 = (Foo) cons[0].newInstance(); f2 = (Foo) cons[1].newInstance("abc"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } f1.print(); f2.print(); } } class Foo { String s; public Foo(){} public Foo(String s){ this.s=s; } public void print() { System.out.println(s); } } //輸出： // null // abc
此外，還可以通過Class實例來獲取該類實現的接口、父類、聲明的屬性等
示例5：通過反射來修改數組的大小
package myreflection; import java.lang.reflect.Array; public class ReflectionHelloWorld { public static void main(String[] args) { int[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 }; int[] newIntArray = (int[]) changeArraySize(intArray, 10); print(newIntArray); String[] atr = { "a", "b", "c", "d", "e" }; String[] str1 = (String[]) changeArraySize(atr, 10); print(str1); } // 修改數組的大小 public static Object changeArraySize(Object obj, int len) { Class<?> arr = obj.getClass().getComponentType(); Object newArray = Array.newInstance(arr, len); // 復制數組 int co = Array.getLength(obj); System.arraycopy(obj, 0, newArray, 0, co); return newArray; } // 打印 public static void print(Object obj) { Class<?> c = obj.getClass(); if (!c.isArray()) { return; } System.out.println("\nArray length: " + Array.getLength(obj)); for (int i = 0; i < Array.getLength(obj); i++) { System.out.print(Array.get(obj, i) + " "); } } }
輸出：
Array length: 10 1 2 3 4 5 0 0 0 0 0 Array length: 10 a b c d e null null null null null
總結
上述示例僅僅是展示了Java反射機制很小的一部分功能。總之，反射機制是框架技術的原理和核心部分。通過反射機制我們可以動態的通過改變配置文件(以后是XML文件)的方式來加載類、調用類方法，以及使用類屬性。這樣的話，對於編碼和維護帶來相當大的便利。在程序進行改動的時候，也只會改動相應的功能就行了，調用的方法是不用改的。更不會一改就改全身。