java(12)：反射（1）

Java 语言的反射机制：

1. 在 Java 运行时环境中，对于任意一个类，能否知道这个类有哪些属性和方法（包括它的私有属性和方法）？对于任意一个对象，能否调用它的任意一个方法（包括它的私有方法）？答案是肯定的。
这种动态获取类的信息以及动态调用对象的方法的功能来自于 Java 语言的反射（Reflection）机制。
2. Java 反射主要提供了下面四个功能：

a. 在运行时判断任意一个对象所属的类。

b. 在运行时构造任意一个类的对象。

c. 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。

d. 在运行时调用任意一个对象的方法。

3. Reflection 是 Java 被视为动态（或准动态）语言的一个关键性质（其实 Java 是静态语言）。这个机制允许程序在运行时透过 Reflection APIs 取得任何一个已知名称（包含类的包名和类名）的 class 的内部信息，包括其 modifiers（修饰符，诸如public、static等等）、superclass、实现的interfaces，也包括 fields 和 methods 的所有信息，并可于运行时改变 fields 内容或调用 methods。

4. 一般而言，广泛接受的动态语言定义为“程序运行时，允许改变程序结构或变量类型，这种语言称为动态语言”。从这个观点看，Perl、Python、Ruby时动态语言，C++、Java、C#不是动态语言。

5. 尽管在这样的定义与分类下，Java 不是动态语言，它却有着一个非常突出的动态相关机制：Reflection。这个字的意思是“反射、映像、倒影”，用在 Java 身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的 classes。换句话说，Java 程序可以加载一个运行时才得知名称的 class，获悉其完整构造（但不包括 methods 定义），并生成其对象实体、或对其 fields 设值、或唤起其 methods。这种看透“看透 class”的能力（the ability of the program to examine itself）被称为 introspection（内省、内观、反省）。Reflection 和 introspection 是常被并提的两个术语。
6. 在 JDK 中，主要由以下类来实现 Java 反射机制，这些类都位于 Java.lang.reflect 包中：

1. Class 类：代表一个类。（这个类位于 java.lang 包中，下面其它的都是位于 Java.lang.reflect 包中）

2. Field 类：代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性）。

3. Method 类：代表类的方法。

4. Constructor 类：代表类的构造方法。

5. Array 类：提供了动态创建数组，以访问数组的元素的静态方法。

7. Java 中，无论生成某个类的多少个对象，这些对象都会对应于同一个 Class 对象。也就是说一个类对应一个 Class 对象。

eg1:（演示 Reflecion APIs 基本使用）

public class ReflectionTest {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        // 获取 String 对象的 Class 类
        Class<?> classType = Class.forName("java.lang.String");
        // 获取 String 类中的方法对象 Method
        Method[] methods = classType.getDeclaredMethods();
        for(Method method : methods){
            System.out.println(method);
        }
    }
}

// output---打印出 String 类中的所有方法描述
byte[] java.lang.String.value()
public boolean java.lang.String.equals(java.lang.Object)
public int java.lang.String.length()
...

eg2：（通过反射，调用类中的方法）

public class ReflectionTest {

    public int add(int a, int b){
        return a+b;
    }

    public String echo(String s){
        return "hello: " + s;
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1. 获取类的 Class 对象
        // 方法 1 ： Class<?> classType = Class.forName("java.lang.String");
        // 方法 2 ：
        Class<?> classType = ReflectionTest.class;

        // 2. 创建该 Class 对象的一个实例对象
        Object reflectionTest = classType.getDeclaredConstructor().newInstance();

        // 3. 要操作该类中的方法，就得获取该方法的 Method 对象；同理要想操作属性，就得获取该属性的 Field 对象等。
        // 参数解析：a. 第一个参数是我们想操作的方法的名称  b. 第二个参数是可变参数，是这个方法参数类型对应的 Class 对象的数组。
        Method addMethod = classType.getMethod("add", new Class[]{int.class, int.class});

        // 4. 使用这个方法(通过 Method 类中的 invoke() 方法)
        // 参数解析：a. 第一个参数是，该方法对应的类的一个实例对象  b. 第二个参数是可变参数，也就是要传入的实参
        Object result = addMethod.invoke(reflectionTest, new Object[]{2, 3});

        // 注意，通过反射调用方法返回结果的类型，如果是原生类型，会自动装箱成其包装类。
        System.out.println(result);

        // 调用第二个方法，过程和上面一样
        Method echoMethod = classType.getMethod("echo", String.class);
        Object result2 = echoMethod.invoke(reflectionTest, "ym");
        System.out.println(result2);
    }
}

// output
5
hello: ym

java(12)：反射（1）

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