Java的反射機制相信大家在平時的業務開發過程中應該很少使用到，但是在一些基礎框架的搭建上應用非常廣泛，今天簡單的總結學習一下。
1. 什么是反射機制？
Java反射機制是在運行狀態中，對於任意一個類，都能夠知道這個類的所有屬性和方法；對於任意一個對象，都能夠調用它的任意一個方法；這種動態獲取的以及動態調用對象的方法的功能稱為Java的反射機制。
通俗理解：通過反射，任何類對我們來說都是透明的，想要獲取任何東西都可以，破壞程序安全性？
先來看看反射機制都提供了哪些功能。
2. 反射機制能夠獲取哪些信息？
在運行時判定任意一個對象所屬的類;
在運行時構造任意一個類的對象；
在運行時判定任意一個類所具有的成員變量和方法；
在運行時調用任意一個對象的方法；
生成動態代理；
主要的反射機制類：
java.lang.Class; //類
java.lang.reflect.Constructor;//構造方法
java.lang.reflect.Field; //類的成員變量
java.lang.reflect.Method;//類的方法
java.lang.reflect.Modifier;//訪問權限
2.1 class對象的獲取
//第一種方式 通過對象getClass方法
Person person = new Person();
Class<?> class1 = person.getClass();
//第二種方式 通過類的class屬性
class1 = Person.class;
try {
//第三種方式 通過Class類的靜態方法——forName()來實現
class1 = Class.forName("club.sscai.Person");
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
上邊這三種方式，最常用的是第三種，前兩種獲取 class 的方式沒有什么意義，畢竟你都導了包了。
2.2 獲取class對象的屬性、方法、構造函數等
Field[] allFields = class1.getDeclaredFields();//獲取class對象的所有屬性
Field[] publicFields = class1.getFields();//獲取class對象的public屬性
try {
Field ageField = class1.getDeclaredField("age");//獲取class指定屬性
Field desField = class1.getField("des");//獲取class指定的public屬性
} catch (NoSuchFieldException e) {
e.printStackTrace();
}
Method[] methods = class1.getDeclaredMethods();//獲取class對象的所有聲明方法
Method[] allMethods = class1.getMethods();//獲取class對象的所有方法 包括父類的方法
Class parentClass = class1.getSuperclass();//獲取class對象的父類
Class<?>[] interfaceClasses = class1.getInterfaces();//獲取class對象的所有接口
Constructor<?>[] allConstructors = class1.getDeclaredConstructors();//獲取class對象的所有聲明構造函數
Constructor<?>[] publicConstructors = class1.getConstructors();//獲取class對象public構造函數
try {
Constructor<?> constructor = class1.getDeclaredConstructor(new Class[]{String.class});//獲取指定聲明構造函數
Constructor publicConstructor = class1.getConstructor(new Class[]{});//獲取指定聲明的public構造函數
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
}
Annotation[] annotations = class1.getAnnotations();//獲取class對象的所有注解
Annotation annotation = class1.getAnnotation(Deprecated.class);//獲取class對象指定注解
Type genericSuperclass = class1.getGenericSuperclass();//獲取class對象的直接超類的 Type
Type[] interfaceTypes = class1.getGenericInterfaces();//獲取class對象的所有接口的type集合
2.3 反射機制獲取泛型類型
示例：
//People類public class People<T> {}
//Person類繼承People類public class Person<T> extends People<String> implements PersonInterface<Integer> {}
//PersonInterface接口public interface PersonInterface<T> {}
獲取泛型類型：
Person<String> person = new Person<>();
//第一種方式 通過對象getClass方法
Class<?> class1 = person.getClass();
Type genericSuperclass = class1.getGenericSuperclass();//獲取class對象的直接超類的 Type
Type[] interfaceTypes = class1.getGenericInterfaces();//獲取class對象的所有接口的Type集合
getComponentType(genericSuperclass);
getComponentType(interfaceTypes[0]);
getComponentType具體實現
private Class<?> getComponentType(Type type) {
Class<?> componentType = null;
if (type instanceof ParameterizedType) {
//getActualTypeArguments()返回表示此類型實際類型參數的 Type 對象的數組。
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) type).getActualTypeArguments();
if (actualTypeArguments != null && actualTypeArguments.length > 0) {
componentType = (Class<?>) actualTypeArguments[0];
}
} else if (type instanceof GenericArrayType) {
// 表示一種元素類型是參數化類型或者類型變量的數組類型
componentType = (Class<?>) ((GenericArrayType) type).getGenericComponentType();
} else {
componentType = (Class<?>) type;
}
return componentType;
}
2.4 通過反射機制獲取注解信息(知識點)
這種場景，經常在 Aop 使用，這里重點以獲取Method的注解信息為例。
try {
//首先需要獲得與該方法對應的Method對象
Method method = class1.getDeclaredMethod("jumpToGoodsDetail", new Class[]{String.class, String.class});
Annotation[] annotations1 = method.getAnnotations();//獲取所有的方法注解信息
Annotation annotation1 = method.getAnnotation(RouterUri.class);//獲取指定的注解信息
TypeVariable[] typeVariables1 = method.getTypeParameters();
Annotation[][] parameterAnnotationsArray = method.getParameterAnnotations();//拿到所有參數注解信息
Class<?>[] parameterTypes = method.getParameterTypes();//獲取所有參數class類型
Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();//獲取所有參數的type類型
Class<?> returnType = method.getReturnType();//獲取方法的返回類型
int modifiers = method.getModifiers();//獲取方法的訪問權限
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
}
3. 反射機制的應用實例
大家是不是經常遇到一種情況，比如兩個對象，Member 和 MemberView，很多時候我們都有可能進行相互轉換，那么我們常用的方法就是，把其中一個中的值挨個 get 出來，然后再挨個 set 到另一個中去，接下來我介紹的這種方法就可以解決這種問題造成的困擾:
public class TestClass{
public double eachOrtherToAdd(Integer one,Double two,Integer three){
return one + two + three;
}
}
public class ReflectionDemo{
public static void main(String args[]){
String className = "initLoadDemo.TestClass";
String methodName = "eachOrtherToAdd";
String[] paramTypes = new String[]{"Integer","Double","int"};
String[] paramValues = new String[]{"1","4.3321","5"};
// 動態加載對象並執行方法
initLoadClass(className, methodName, paramTypes, paramValues);
}
@SuppressWarnings("rawtypes")
private static void initLoadClass(String className,String methodName,String[] paramTypes,String[] paramValues){
try{
// 根據calssName得到class對象
Class cls = Class.forName(className);
// 實例化對象
Object obj = cls.newInstance();
// 根據參數類型數組得到參數類型的Class數組
Class[] parameterTypes = constructTypes(paramTypes);
// 得到方法
Method method = cls.getMethod(methodName, parameterTypes);
// 根據參數類型數組和參數值數組得到參數值的obj數組
Object[] parameterValues = constructValues(paramTypes,paramValues);
// 執行這個方法並返回obj值
Object returnValue = method.invoke(obj, parameterValues);
System.out.println("結果："+returnValue);
}catch (Exception e){
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
private static Object[] constructValues(String[] paramTypes,String[] paramValues){
Object[] obj = new Object[paramTypes.length];
for (int i = 0; i < paramTypes.length; i++){
if(paramTypes[i] != null && !paramTypes[i].trim().equals("")){
if ("Integer".equals(paramTypes[i]) || "int".equals(paramTypes[i])){
obj[i] = Integer.parseInt(paramValues[i]);
}else if ("Double".equals(paramTypes[i]) || "double".equals(paramTypes[i])){
obj[i] = Double.parseDouble(paramValues[i]);
}else if ("Float".equals(paramTypes[i]) || "float".equals(paramTypes[i])){
obj[i] = Float.parseFloat(paramValues[i]);
}else{
obj[i] = paramTypes[i];
}
}
}
return obj;
}
@SuppressWarnings("rawtypes")
private static Class[] constructTypes(String[] paramTypes){
Class[] cls = new Class[paramTypes.length];
for (int i = 0; i < paramTypes.length; i++){
if(paramTypes[i] != null && !paramTypes[i].trim().equals("")){
if ("Integer".equals(paramTypes[i]) || "int".equals(paramTypes[i])){
cls[i] = Integer.class;
}else if ("Double".equals(paramTypes[i]) || "double".equals(paramTypes[i])){
cls[i] = Double.class;
}else if ("Float".equals(paramTypes[i]) || "float".equals(paramTypes[i])){
cls[i] = Float.class;
}else{
cls[i] = String.class;
}
}
}
return cls;
}
}
4. 總結：
文章開頭也有提到，平時的業務開發者中反射機制是比較少用到的，但是，總歸要學習的，萬一哪天用到了呢？
反射機制的優缺點：
優點：
運行期類型的判斷，動態類加載，動態代理使用反射。
缺點：
性能是一個問題，反射相當於一系列解釋操作，通知jvm要做的事情，性能比直接的java代碼要慢很多。
關於Java反射機制，需要明確幾點，反射到底是個怎么過程？反射的實際應用場景又有哪些？
前面JVM類加載機制時有張圖，拿來改造改造：
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