1、回顾：什么是反射？

反射 (Reflection) 是 Java 的特征之一，它允许运行中的 Java 程序获取自身的信息，并且可以操作类或对象的内部属性。

Oracle 官方对反射的解释是：

Reflection enables Java code to discover information about the fields, methods and constructors of loaded classes, and to use reflected fields, methods, and constructors to operate on their underlying counterparts, within security restrictions.
The API accommodates applications that need access to either the public members of a target object (based on its runtime class) or the members declared by a given class. It also allows programs to suppress default reflective access control.

简而言之，通过反射，我们可以在运行时获得程序或程序集中每一个类型的成员和成员的信息。程序中一般的对象的类型都是在编译期就确定下来的，而 Java 反射机制可以动态地创建对象并调用其属性，这样的对象的类型在编译期是未知的。所以我们可以通过反射机制直接创建对象，即使这个对象的类型在编译期是未知的。

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。

Java 反射主要提供以下功能：

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（通过反射甚至可以调用private方法）；
在运行时调用任意一个对象的方法

重点：是运行时而不是编译时

2、反射的主要用途

很多人都认为反射在实际的 Java 开发应用中并不广泛，其实不然。当我们在使用 IDE(如 Eclipse，IDEA)时，当我们输入一个对象或类并想调用它的属性或方法时，一按点号，编译器就会自动列出它的属性或方法，这里就会用到反射。

反射最重要的用途就是开发各种通用框架。很多框架（比如 Spring）都是配置化的（比如通过 XML 文件配置 Bean），为了保证框架的通用性，它们可能需要根据配置文件加载不同的对象或类，调用不同的方法，这个时候就必须用到反射，运行时动态加载需要加载的对象。

举一个例子，在运用 Struts 2 框架的开发中我们一般会在 struts.xml 里去配置 Action，比如：

<action name="login"
               class="org.ScZyhSoft.test.action.SimpleLoginAction"
               method="execute">
           <result>/shop/shop-index.jsp</result>
           <result name="error">login.jsp</result>
       </action>

配置文件与 Action 建立了一种映射关系，当 View 层发出请求时，请求会被 StrutsPrepareAndExecuteFilter 拦截，然后 StrutsPrepareAndExecuteFilter 会去动态地创建 Action 实例。比如我们请求 login.action，那么 StrutsPrepareAndExecuteFilter就会去解析struts.xml文件，检索action中name为login的Action，并根据class属性创建SimpleLoginAction实例，并用invoke方法来调用execute方法，这个过程离不开反射。

对与框架开发人员来说，反射虽小但作用非常大，它是各种容器实现的核心。而对于一般的开发者来说，不深入框架开发则用反射用的就会少一点，不过了解一下框架的底层机制有助于丰富自己的编程思想，也是很有益的。

3、Class对象

从图中可以得出以下几点：

Class 类的实例对象表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。也就是jvm中有很多的实例，每个类都有唯一的Class对象。
Class 类没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机自动构造的。也就是说我们不需要创建，JVM已经帮我们创建了。

4、反射的基本运用

上面我们提到了反射可以用于判断任意对象所属的类，获得 Class 对象，构造任意一个对象以及调用一个对象。这里我们介绍一下基本反射功能的使用和实现(反射相关的类一般都在 java.lang.relfect 包里)。

测试的前提类:

package test6;

public class People {
    public String name;
    public String sex;
    public String counttry;
    private String birthdate;
    Integer height;


    People() {

    }

    private People(String name, String sex) {
        this.name = name;
        this.sex = sex;
    }

    protected People(String sex) {
        this.sex = sex;
    }

    public People(String name, String sex, String birthdate, Integer height,String  counttry) {
        this.name = name;
        this.sex = sex;
        this.birthdate = birthdate;
        this.counttry=counttry;
    }

    public String getNameAndSexAndAge() {
        return "People的: name : " + this.name + "  sex:  " + this.sex + "  age:   " + this.getAge();
    }

    //举例子,网上随便找了个方法
    private Integer getAge() {
        if (this.birthdate == null) {
            return null;
        }
        try {
            SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
            Date birthDay = dateFormat.parse(this.birthdate);
            Calendar cal = Calendar.getInstance();
            if (cal.before(birthDay)) { //出生日期晚于当前时间，无法计算
                throw new IllegalArgumentException(
                        "The birthDay is before Now.It's unbelievable!");
            }
            int yearNow = cal.get(Calendar.YEAR);  //当前年份
            int monthNow = cal.get(Calendar.MONTH);  //当前月份
            int dayOfMonthNow = cal.get(Calendar.DAY_OF_MONTH); //当前日期
            cal.setTime(birthDay);
            int yearBirth = cal.get(Calendar.YEAR);
            int monthBirth = cal.get(Calendar.MONTH);
            int dayOfMonthBirth = cal.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
            int age = yearNow - yearBirth;   //计算整岁数
            if (monthNow <= monthBirth) {
                if (monthNow == monthBirth) {
                    if (dayOfMonthNow < dayOfMonthBirth) {
                        age--;//当前日期在生日之前，年龄减一
                    }
                } else {
                    age--;//当前月份在生日之前，年龄减一
                }
            }
            return age;
        } catch (ParseException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    protected String getName() {
        return "People name : " + this.name;
    }

    String getHeight() {
        return "People age : " + this.height;
    }

}

package test6;
public class User extends People {
     Integer  id;
    public Integer age;
    public String name;
    protected String sex;
    private String passwd;

    User() {

    }
    private  User(String sex){
        this.sex=sex;
    }
    protected User(Integer id, String name) {
        super("user - peopleName"+name,null,null,null,null);
        this.id=id;
        this.name=name;
    }

    public User(Integer id, String name, String sex, Integer age, String passwd) {
        super("user - peopleName : "+name,"use -peopleSex : "+sex,null,null,null);
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.sex = sex;
        this.age = age;
        this.passwd = passwd;
    }

    public String getNameAndSex() {
        return "Name:   " + this.name + "     Sex: "+this.sex;
    }

    private String getNameAndAge() {
        return "Name:   " + this.name + "     age "+this.age;
    }


    @Override
    public String getNameAndSexAndAge() {
        return "User的: name : " + this.name + "  sex:  " + this.sex + "  age:   " + this.age;
    }

    @Override
    protected String getName() {
        return "User  name : " + this.name;
    }

    String getSex() {
        return "User   sex :" + this.sex;
    }

    public String getPasswd(){
        return "User  Passwd :" + this.passwd;

    }
    private   Integer  addNum(Integer num){
        return ++num ;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("执行main方法"+ Arrays.toString(args));
}
}

4.1 、获得 Class 对象

1. 使用 Class 类的 forName 静态方法:

Class<?> clazz = Class.forName("test6.User");

2. 直接获取某一个对象的 class，比如:

Class<User> clazz = User.class;

3. 调用某个对象的 getClass() 方法，比如:

User user = new User();
Class<? extends User> clazz = user.getClass();

4.2 、判断是否为某个类的实例

一般地，我们用 instanceof 关键字来判断是否为某个类的实例。同时我们也可以借助反射中 Class 对象的 isInstance() 方法来判断是否为某个类的实例，它是一个 native 方法：

public native boolean isInstance(Object obj);

4.3 、创建某个类的实例

基本步骤:

与传统的通过new 来获取对象的方式不同反射机制，反射会先拿到User的“类对象”,然后通过类对象获取“构造器对象”再通过构造器对象创建一个对象，具体步骤：

1.获取类对象  Class class = Class.forName("pojo.Hero");
2.获取构造器对象 Constructor con = clazz.getConstructor(形参.class);
3 获取对象 Hero hero =con.newInstance(实参);

例子:

    public static void main(String[] args) throws Exception {


   /*
    * 通过Class对象可以获取某个类中的：构造方法、成员变量、成员方法；并访问成员；
    *
    * 1.获取构造方法：
    *        1).批量的方法：
    *           public Constructor[] getConstructors()：所有"公有的"构造方法
               public Constructor[] getDeclaredConstructors()：获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有)

    *        2).获取单个的方法，并调用：
    *           public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):获取单个的"公有的"构造方法：
    *           public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的，或受保护、默认、公有；
    *
    * 2.创建对象
    *        Constructor对象调用newInstance(Object... initargs)
    */

         Class<?> clazz = Class.forName("test6.User");
//        Class<User> clazz = User.class;
//        User user4 = new User();
//        Class<? extends User> clazz = user4.getClass();
        System.out.println("--------------获取所有公共的构造函数--------------");
        Constructor<?>[] publicConstructors = clazz.getConstructors();
        for(Constructor c : publicConstructors){
            System.out.println(c);
        }

        System.out.println("-----------所有的构造方法(包括：私有、受保护、默认、公有-----------------");
        Constructor<?>[] declaredConstructors = clazz.getDeclaredConstructors();
        for(Constructor c : declaredConstructors){
            System.out.println(c);
        }

        System.out.println("-----------获取公有、有参的构造方法-----------------");
        Constructor<?> constructor = clazz.getConstructor(Integer.class,String.class,String.class,Integer.class,String.class);
        System.out.println("constructor");
        User user = (User) constructor.newInstance(1,"张三","男",18,"abcd");
        System.out.println(user.getNameAndSex());

        System.out.println("-----------获取私有构造方法，并调用-----------------");

        Constructor con = clazz.getDeclaredConstructor(null);
        //1>、因为是无参的构造方法所以类型是一个null,不写也可以：这里需要的是一个参数的类型，切记是类型
        //2>、返回的是描述这个无参构造函数的类对象。
        //调用构造方法
        User user2 = (User)con.newInstance();
        System.out.println(user2.getNameAndSex());

        System.out.println("-----------直接获取一个实例-----------------");
        //直接调用的是该类的无参构造方法, 该方式能否成功跟 构造函数前的修饰符有关,没权限调用会报
        //Exception in thread "main" java.lang.IllegalAccessException:
        User user3 = (User)  clazz.newInstance();
        System.out.println(user3.getNameAndSex());



    }

结果:

--------------获取所有公共的构造函数--------------
public test6.User(java.lang.Integer,java.lang.String,java.lang.String,java.lang.Integer,java.lang.String)
-----------所有的构造方法(包括：私有、受保护、默认、公有-----------------
public test6.User(java.lang.Integer,java.lang.String,java.lang.String,java.lang.Integer,java.lang.String)
protected test6.User(java.lang.Integer,java.lang.String)
private test6.User(java.lang.String)
test6.User()
-----------获取公有、有参的构造方法-----------------
constructor
Name:   张三     Sex: 男
-----------获取私有构造方法，并调用-----------------
Name:   null     Sex: null
-----------直接获取一个实例-----------------
Name:   null     Sex: null

总结:

1.获取构造器对象方法： 
  1).批量的方法：
public Constructor[] getConstructors()：所有"公有的"构造方法
public Constructor[] getDeclaredConstructors()：获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有)
  2).获取单个的方法:
public Constructor getConstructor(Class… parameterTypes): 获取单个的"公有的"构造方法
public Constructor  getDeclaredConstructor(Class…parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的，或受保护、默认、公有；

4.4 、获取成员变量并使用

基本步骤

1.获取User类的对象 h
2. 获取属性 Field f1 = h.getDeclaredField("属性名")
3. 修改属性 f1.set(h，实参)，注意这里的h是对象，不是类对象

示例：

public static void main(String[] args) throws Exception {

    /*
    getFields()：获得某个类的所有的公共（public）的字段，包括父类中的字段。
    getDeclaredFields()：获得某个类的所有声明的字段，即包括public、private和proteced，但是不包括父类的申明字段。
   setAccessible(true);  这里只能获取到private的字段，但并不能访问该private字段的值,除非加上setAccessible(true))

     */
    People people = new People("PeopleName","People Sex","1999-01-02",180,"People Counttry");
    User user = new User(1111,"UserName","User Sex",45,"user Passwd");

    Class<?> clazz = Class.forName("test6.User");

    System.out.println("-----------获取所有公共的成员变量(包含父类的)-----------------");
    //获取到了父类的公开的成员变量
    Field[] fields = clazz.getFields();
    for (Field t : fields){
        System.out.println(t);
    }

    System.out.println("-----------获取所有的成员变量(包括：私有、受保护、默认、公有(不包含父类的)-----------------");
    //只能获取到自己的
    Field[] fields2 = clazz.getDeclaredFields();
    for (Field t : fields2){
        System.out.println(t);
    }

    System.out.println("-----------获取父类的所有的成员变量(包括：私有、受保护、默认、公有(不包含父类的父类的)-----------------");
    Class<?> superclass = clazz.getSuperclass();
    Field[] declaredFields = superclass.getDeclaredFields();
    for (Field t : declaredFields){
        System.out.println(t);
    }


    System.out.println("-----------修改公开的成员变量-----------------");
    Field name = clazz.getField("name");
    Field counttry = clazz.getField("counttry");
    System.out.println("Before User Counttry :" + user.counttry);
    System.out.println("Before User Name : "+ user.getName());
    counttry.set(user,"update  Counttry");
    name.set(user,"update  Name");
    System.out.println("After People Counttry :" + user.counttry);
    System.out.println("After User Name : "+ user.getName());


    System.out.println("-----------修改父类公开的成员变量-----------------");
    // 由于People 和 User 都拥有name ,那么如何获取 People 的name
    //获取 People.name
    Field name1 = superclass.getField("name");
    // 这个值是User 的构造方法调用了父类的构造方法初始化得到的
    System.out.println("Before  People Name :    "+name1.get(user));
    name1.set(user,"update User parent  Persion  name field");
    System.out.println("After  People Name :    "+name1.get(user));

    System.out.println("-----------修改User私有的成员变量-----------------");
    Field passwdField = clazz.getDeclaredField("passwd");
    // 这里只能获取到private的字段，但并不能访问该private字段的值,除非加上setAccessible(true))
    passwdField.setAccessible(true);
    System.out.println("Before Update : " + passwdField.get(user));
    passwdField.set(user,"new User Passwd ");
    System.out.println("Before Update : " + passwdField.get(user));

    System.out.println("-----------修改User 父类 Persion 私有的成员变量-----------------");

    Field persionBirthdate = superclass.getDeclaredField("birthdate");
    persionBirthdate.setAccessible(true);
    System.out.println("Before Update : " +persionBirthdate.get(user));
    persionBirthdate.set(user,"new persion birthdate");
    System.out.println("Before Update : " +persionBirthdate.get(user));
}

4.5 、获取成员方法并使用

和4.4很相似,可以参考.

 public static void main(String[] args) throws Exception {
 /*
 getMethods ():方法返回某个类的所有公用（public）方法，包括其继承类的公用方法。
 getDeclaredMethods() : 方法返回类或接口声明的所有方法，包括公共、保护、默认（包）访问和私有方法，但不包括继承的方法。
 getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) : 方法返回一个特定的方法，其中第一个参数为方法名称，后面的参数为方法的参数对应Class的对象。
getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) : 方法返回一个特定的方法，其中第一个参数为方法名称，后面的参数为方法的参数对应Class的对象。
setAccessible : 和使用private 的 成员变量方法一个意思
  */

     User user = new User(1111, "UserName", "User Sex", 45, "user Passwd");
     Class<? extends User> clazz = user.getClass();

     System.out.println("-----------获取所有公共的方法(包含父类的)-----------------");
     Method[] methods = clazz.getMethods();
     for (Method temp : methods) {
         System.out.println(temp);
     }

     System.out.println("-----------获取所有的方法(包括：私有、受保护、默认、公有(不包含父类的)-----------------");

     Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();
     for (Method temp : declaredMethods) {
         System.out.println(temp);
     }

     System.out.println("-----------调用公共的方法(包含父类的)-----------------");
     Method getNameAndSex = clazz.getMethod("getNameAndSex");
     Object invoke = getNameAndSex.invoke(user);
     System.out.println(invoke);
     System.out.println("-----------调用私有带参的方法(包含父类的)-----------------");
     Method getNameAndAge = clazz.getDeclaredMethod("addNum", Integer.class);
     getNameAndAge.setAccessible(true);
     Object invoke2 = getNameAndAge.invoke(user, 22);
     System.out.println(invoke2);


 }

总结:

getMethods ():方法返回某个类的所有公用（public）方法，包括其继承类的公用方法。
getDeclaredMethods() : 方法返回类或接口声明的所有方法，包括公共、保护、默认（包）访问和私有方法，但不包括继承的方法。
getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) : 方法返回一个特定的方法，其中第一个参数为方法名称，后面的参数为方法的参数对应Class的对象。
getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) : 方法返回一个特定的方法，其中第一个参数为方法名称，后面的参数为方法的参数对应Class的对象。
setAccessible : 和使用private 的 成员变量方法一个意思

4.6 、获取main方法并使用

public static void main(String[] args) throws Exception{
    Class<?> clazz = Class.forName("test6.User");
    Method methodMain = clazz.getMethod("main", String[].class);
    //方法1
    methodMain.invoke(null, (Object)new String[]{"a","b","c"});
    //方法2
     methodMain.invoke(null, new Object[]{new String[]{"b","c","d"}});
}

4.7 、利用反射创建数组

数组在Java里是比较特殊的一种类型，它可以赋值给一个Object Reference。下面我们看一看利用反射创建数组的例子：

public static void testArray() throws ClassNotFoundException {
        Class<?> cls = Class.forName("java.lang.String");
        Object array = Array.newInstance(cls,25);
        //往数组里添加内容
        Array.set(array,0,"hello");
        Array.set(array,1,"Java");
        Array.set(array,2,"fuck");
        Array.set(array,3,"Scala");
        Array.set(array,4,"Clojure");
        //获取某一项的内容
        System.out.println(Array.get(array,3));
    }

其中的Array类为java.lang.reflect.Array类。我们通过Array.newInstance()创建数组对象，它的原型是:

public static Object newInstance(Class<?> componentType, int length)
        throws NegativeArraySizeException {
        return newArray(componentType, length);
    }

而 newArray 方法是一个 native 方法，它在 HotSpot JVM 里的具体实现我们后边再研究，这里先把源码贴出来：

private static native Object newArray(Class<?> componentType, int length)
        throws NegativeArraySizeException;

5、反射的一些注意事项

由于反射会额外消耗一定的系统资源，因此如果不需要动态地创建一个对象，那么就不需要用反射。

另外，反射调用方法时可以忽略权限检查，因此可能会破坏封装性而导致安全问题。

参考的文章:

正文

回顾Java反射

1、回顾：什么是反射？

2、反射的主要用途

3、Class对象

4、反射的基本运用

4.1 、获得 Class 对象

4.2 、判断是否为某个类的实例

4.3 、创建某个类的实例

4.4 、获取成员变量并使用

4.5 、获取成员方法并使用

4.6 、获取main方法并使用

4.7 、利用反射创建数组

5、反射的一些注意事项

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2、反射的主要用途

3、Class对象

4、反射的基本运用

4.1 、获得 Class 对象

4.2 、判断是否为某个类的实例

4.3 、创建某个类的实例

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