Java~如何让代码“自省”--认识面向对象编程的其中一个重要特性--反射

我们常说面向对象编程的三大特性是“继承封装多态”，但是绝对不是只有这三种“组合抽象反射”，也是面向对象编程的特性。

定义：

Java的反射（reflection）机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法（无论pubilc还是private）；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性，既然能拿到那么，我们就可以修改部分类型信息；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射（reflection）机制。

用途（目前只做了解）：

1、在日常的第三方应用开发过程中，经常会遇到某个类的某个成员变量、方法或是属性是私有的或是只对系统应用开放，这时候就可以利用Java的反射机制通过反射来获取所需的私有成员或是方法。

2、反射最重要的用途就是开发各种通用框架，比如在spring中，我们将所有的类Bean交给spring容器管理，无论是XML配置Bean还是注解配置，当我们从容器中获取Bean来依赖注入时，容器会读取配置，而配置中给的就是类的信息，spring根据这些信息，需要创建那些Bean，spring就动态的创建这些类。

反射的基本内容：

Java程序中许多对象在运行时会出现两种类型：运行时类型(RTTI)和编译时类型，例如Person p = newStudent()；这句代码中p在编译时类型为Person，运行时类型为Student。程序需要在运行时发现对象和类的真实信心。而通过使用反射程序就能判断出该对象和类属于哪些类。

反射相关的类（重要）：

Class类
代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口
Field类
代表类的成员变量、类的属性
Method类
代表类的方法
Constructor类
代表类的构造方法

如何利用反射获取类对象：

Class类对象

Java文件被编译后，生成了.class文件，JVM此时就要去解读.class文件 ,被编译后的Java文件.class也被JVM解析为一个对象，这个对象就是 java.lang.Class .这样当程序在运行时，每个java文件就最终变成了Class类对象的一个实例(注意，这个Class对象存放在方法区，不在堆里面的，所以一个类无论在代码中实际被使用了多少次，但对应的类对象是一个单例，一定只有一个，并且被实例化一次，而且同一个类不需要重复加载)。我们通过Java的反射机制应用到这个实例，就可以去获得甚至去添加改变这个类的属性和动作，使得这个类成为一个动态的类。

三种获取Class对象的方式：

第一种，使用 Class.forName(“类的全路径名”)是静态方法。

前提：已明确类的全路径名有包的时候就必须加包的路径，还要有异常处理，优点就是在写代码的时候可以不用知道类的具体名字，它可以自动在运行时获取，也可以文本读入、用户输入等方式获得。

//通过路径获得class对象,注意forName输入的字符串是类的全路径，如果有包必须得加包的路径
        //有好处就是在编译的时候不用知道类名
        Class c3 = Class.forName("Cat");

第二种，使用 .class 方法。

说明：仅适合在编译前就已经明确要操作的 Class，最为安全可靠，程序性能更高这说明任何一个类都有一个隐含的静态成员变量 class

 Class c2 = Cat.class;

第三种，使用类对象的 getClass() 方法

说明：每个类都有隐藏的getClass（）方法

Cat cat = new Cat("咪咪", 10);
        Class c1 = cat.getClass();

一个类在 JVM 中只会有一个 Class 实例,即我们对上面获取的 c1,c2,c3进行 == 对象比较，发现都是true

System.out.println(c1 == c2);
        System.out.println(c1 == c3);
        System.out.println(c2 == c3);

执行结果：

true
true
true

完整代码：

class Cat {
    public String name;
    public int age;

    public Cat(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void eat() {
        System.out.println("Eating");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //第一种或得class对象的方法，根据实例化对象获得class对象
        Cat cat = new Cat("咪咪", 10);
        Class c1 = cat.getClass();
        //第二种，通过类的隐藏静态变量获得class对象，所以每一个类都会有一个隐藏的静态成员变量class
        Class c2 = Cat.class;
        //通过路径获得class对象,注意forName输入的字符串是类的全路径，如果有包必须得加包的路径
        //第三种有好处就是在编译的时候不用知道类名
        Class c3 = Class.forName("Cat");
        //因为Class对象在方法区存储，所以一个class对象只能有一个
        System.out.println(c1 == c2);
        System.out.println(c1 == c3);
        System.out.println(c2 == c3);
    }
}

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