学过框架的必看—Java反射
反射作为 Java 的高级特性，很多框架中都用到了反射的知识，如 Spring，Hibernate等，通过配置就可以动态干预程序的运行，那么什么是反射呢？
要想理解 Java 反射，首先要弄清类的加载过程，比如这行代码 Person p = new Person();，我们想要创建一个 Person 对象，并用 p 作为对象的引用。在 Java 虚拟机会先执行类的加载，然后才生成对象（分配内存空间）。在类的加载过程中，类加载器负责把类编译好的 class （字节码）文件加入到内存中，并创建一个 Class 对象，这个对象是类 Class 的实例。也就是说，上面的一行的代码看似只是创建了一个 Person 对象，但是如果是第一次使用该类，也即类加载器还未把该类的 class 文件加载到内存中时，还会创建一个 Class 对象。
在 Java 中，一切都是对象。类是对一类对象的抽象，类是一个概念，而类本身也是一种对象，在 Java 中，它们是 Class 类的对象，当然方法、属性、注解也分别是 Method、Field、Annotation 的对象。这些类都是和反射相关的类，在 java.lang.reflect 包中可以找到。
我们怎么能干预程序运行期做的事情呢？比如创建一个在编译期不能确定的类。
我们用反射就可以做到了，反射是在运行期获取自身的信息，比如某个类的信息，从而可以动态的创建某个类的对象。上面的问题其实就是一个类在编译期是未知的，在运行期才能知道它究竟是什么类。JDBC 操作数据库第一步加载数据库驱动， Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");，这里是 MySQL 数据库，假如某一天我们想换成 Oracle 数据库，你可能会修改 forName() 方法中的参数为 Oracle 数据库驱动名。但其实我们还可以在不修改代码的情况下实现修改，就像大多数框架那样，我们可以使用个写个配置文件，forName() 方法中的参数在配置文件中动态读取，编译好的代码完全不用动，这里其实就是反射的一个应用。另外在我们写代码时，在对象后面敲一个 . ，IDE（如 Eclipse） 就会自动帮我们列出该对象有的方法，这里其实就是IDE使用了反射，通过对象找到该类对应的 Class 对象，从而就可以找到类中的属性和方法。
1、获取 Class 对象的三种方法
从上面的介绍中，可以看到这个 Class 对象是我们使用反射的关键，而得到这个对象有下面三种方式。
1、调用 Class 类的 forName() 静态方法 public static Class<?> forName(String className)
Class.forName("Person")上面 JDBC 那里就是使用的这种方法。
2、调用类的隐藏类属性 class。
Person.class3、使用对象来获取，调用祖先类 Object 中的方法，public final native Class<?> getClass()
Person p = new Person();
p.getClass();无论是否显式声明继承，所有类都直接或间接继承自 Object。
推荐使用第二种方式来获取 Class 对象，因为在编译期就会检查该类是否存在，更加安全，并且因为没有方法调用，使用的是属性，所以性能也更高。
2、Class 对象中的方法
可以说我们得到了 Class 对象，就得到了这个类的所有信息了。想一想我们编写的类中有什么信息？如下面这个类
如果我们得到了 Class 对象，我们就得到了这个对象的一切信息，包括构造方法、属性、方法、注解。
1、获取属性的方法
public Field getField(String name)
public Field[] getFields()
public Field getDeclaredField(String name)
public Field[] getDeclaredFields()name 为属性的名称
2、获取构造函数的方法
public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)
public Constructor<?>[] getConstructors()
public Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)
public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()构造器在 Java 中也有对应的类 Constructor，parameterTypes 为参数的 Class 对象，这是一个可变参数。
3、获取普通函数的方法
public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
public Method[] getMethods()
public Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
public Method[] getDeclaredMethods()name 为方法的名称，parameterTypes 为参数的 Class 对象，这是一个可变参数。
4、获取注解的方法
public boolean isAnnotation()
public <A extends Annotation> A getAnnotation(Class<A> annotationClass)
public Annotation[] getAnnotations()
public <A extends Annotation> A getDeclaredAnnotation(Class<A> annotationClass)
public Annotation[] getDeclaredAnnotations()
public <A extends Annotation> A[] getAnnotationsByType(Class<A> annotationClass)
public <A extends Annotation> A[] getDeclaredAnnotationsByType(Class<A> annotationClass)annotationClass 为对应的注解类。
5、其他常用方法
public String getName() // 返回 Class 对象表示的类型(类、接口、数组或基本类型)的完整路径名字符串
public T newInstance() // 此方法是 Java 语言 instanceof 操作的动态等价方法
public ClassLoader getClassLoader() // 获取该类的类加载器
public Class<? super T> getSuperclass() // 返回表示此 Class 所表示的实体（类、接口、基本类型或 void）的超类的 Class
public boolean isArray() // 如果 Class 对象表示一个数组则返回 true, 否则返回 false
public boolean isInterface() // 判定指定的 Class 对象是否表示一个接口类型
public boolean isPrimitive() // 判定指定的 Class 对象是否表示一个 Java 的基本类型下面是测试代码：
Animal 类
public class Animal {
public String name;
protected String sex;
private int age;
public Animal() {
}
public void run() {
System.out.println("动物在跑");
}
}Dog 类
public class Dog extends Animal{
public String color;
protected String heart;
private String unknown;
public Dog() {
}
private Dog(String color) {
this.color = color;
}
@Override
public void run() {
super.run();
System.out.println("狗在跑");
}
void test() {
System.out.println("test方法");
}
private void fanzhi() {
System.out.println("生小狗");
}
}AnimalTest 类
import org.junit.Test;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class AnimalTest {
@Test
// 构造方法
public void constructorTest() throws NoSuchMethodException {
Class dog = Dog.class;
System.out.println("获取指定的public构造方法");
System.out.println(dog.getConstructor(String.class));
System.out.println("获取全部的public构造方法");
Constructor[] constructors1 = dog.getConstructors();
for(Constructor constructor : constructors1) {
System.out.println(constructor);
}
System.out.println("获取指定的构造方法，不受访问修饰符的限制");
System.out.println(dog.getDeclaredConstructor(String.class));
System.out.println("获取全部的构造方法，不受访问修饰符限制");
Constructor[] constructors2 = dog.getDeclaredConstructors();
for(Constructor constructor : constructors2) {
System.out.println(constructor);
}
}
@Test
// 属性
public void filedTest() throws NoSuchFieldException {
Class dog = Dog.class;
System.out.println("获取指定的public属性");
System.out.println(dog.getField("color"));
System.out.println("获取全部的public属性");
Field[] fields1 = dog.getFields();
for(Field field : fields1) {
System.out.println(field);
}
System.out.println("获取指定的属性，不受访问修饰符的限制");
System.out.println(dog.getDeclaredField("unknown"));
System.out.println("获取全部的属性，不受访问修饰符限制");
Constructor[] constructors2 = dog.getDeclaredConstructors();
Field[] fields2 = dog.getDeclaredFields();
for(Field field : fields2) {
System.out.println(field);
}
}
@Test
// 方法
public void mothodTest() throws NoSuchMethodException {
Class dog = Dog.class;
System.out.println("获取指定的public方法");
System.out.println(dog.getMethod("run"));
System.out.println("获取全部的public方法");
Method[] methods1 = dog.getMethods();
for(Method method: methods1) {
System.out.println(method);
}
System.out.println("获取指定的方法，不受访问修饰符的限制");
System.out.println(dog.getDeclaredMethod("fanzhi"));
System.out.println("获取全部的属性，不受访问修饰符限制");
Method[] methods2 = dog.getDeclaredMethods();
for(Method method: methods2) {
System.out.println(method);
}
}
@Test
// 其他测试
public void otherTest() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException, InstantiationException {
Class dogClass = Dog.class;
Dog dog = (Dog) dogClass.newInstance();
// 调用私有方法
Method fanzhi = dogClass.getDeclaredMethod("fanzhi");
System.out.println(fanzhi.isAccessible()); // 是否取消了权限检查
fanzhi.setAccessible(true); // 取消权限检查
System.out.println(fanzhi.getModifiers()); // 权限符对应的数字 default：0，public：1，private：2，protected：4,
fanzhi.invoke(dog); // 执行方法
}
}从上面的代码中可以看到，使用反射可以取消权限检查，使平时用一般方式不能访问的方法，可以访问并执行，但这也破坏了类的封装性。
总结：反射可以使我们的代码更具灵活性，但是反射也会消耗更多的系统资源，所以如果不需要动态创建一个对象，那么就不需要用到反射。
腾讯云开发者
