面试官再问你什么是反射，就把这篇文章发给他！
1 什么是反射？
反射是一种可以间接操作目标对象的机制。当使用反射时，JVM 在运行的时候才动态加载类，对于任意类，知道其属性和方法，并不需要提前在编译期知道运行的对象是谁，允许运行时的 Java 程序获取类的信息并对其进行操作。
对象的类型在编译期就可以确定，但程序运行时可能需要动态加载一些类（之前没有用到，故没有加载进 jvm），使用反射可以在运行期动态生成对象实例并对其进行操作。
2 反射的原理
在获取到 Class 对象之后，反向获取和操作对象的各种信息。
3 反射的使用
我们先建一个类
public class People {
private int age;
private String name;
private People() {
age = 18;
name = "Tony";
}
public People(int age,String name) {
this.age = age;
this.name = name;
}
private void print() {
System.out.println(this.toString());
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
}
获得 Class 对象
获取 Class 对象有三种方法：
- 调用对象的 getClass 方法
- 任何数据类型都拥有的 class 属性
- 通过 Class 类的静态方法 forName(String className) 进行调用，该方法最常用
在运行期间，一个类只能有一个 Class 对象产生
获取类的构造函数
通过 getDeclaredConstructors 方法我们可以得到类的所有构造方法。
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Class c = People.class;
//得到类的所有构造方法
Constructor[] constructors = c.getDeclaredConstructors();
for(int i = 0; i < constructors.length; i++) {
//获得构造方法的类型
System.out.println("构造方法的类型:" + Modifier.toString(constructors[i].getModifiers()));
//获得构造方法的所有参数
Class[] parametertypes = constructors[i].getParameterTypes();
for (int j = 0; j < parametertypes.length; j++) {
System.out.print(parametertypes[j].getName() + " ");
}
System.out.println("");
}
}
}
返回结果如下：
通过该方法，我们可以获取类中所有构造方法和构造方法中的参数。
获取类中特定的构造方法
在 getDeclaredConstructor 方法中，我们未传入参数，表示希望得到类的特定构造方法。同时在代码中要进行异常捕获，因为可能不存在对应的构造方法。
public class Test {
public static void main(String[] args){
Class c = People.class;
Constructor constructor;
try {
//得到类的特定构造方法，无参构造方法不传参数
constructor = c.getDeclaredConstructor();
//获得构造方法的类型
System.out.println("构造方法的类型:" + Modifier.toString(constructor.getModifiers()));
//获得构造方法的所有参数
System.out.println("构造方法的参数:");
Class[] parametertypes = constructor.getParameterTypes();
for (int j = 0; j < parametertypes.length; j++) {
System.out.print(parametertypes[j].getName() + " ");
}
} catch (Exception e) {}
}
}
结果如下：
如果我们想得到这个构造函数
public People(int age,String name) {
this.age = age;
this.name = name;
}
在 getDeclaredConstructor 方法中，我们可以传入一个 Class 数组，里面包含 int 和 java.lang.String 的 Class 对象。
public class Test {
public static void main(String[] args){
Class c = People.class;
Class[] p = {int.class,String.class};
Constructor constructor;
try {
//得到类的特定构造方法，这次传入int和java.lang.String两个参数
constructor = c.getDeclaredConstructor(p);
//获得构造方法的类型
System.out.println("构造方法的类型:" + Modifier.toString(constructor.getModifiers()));
//获得构造方法的所有参数
System.out.println("构造方法的参数:");
Class[] parametertypes = constructor.getParameterTypes();
for (int j = 0; j < parametertypes.length; j++) {
System.out.print(parametertypes[j].getName() + " ");
}
} catch (Exception e) {}
}
}
结果如下：
调用构造方法
在上面。我们已经学习了如何获取类中特定的构造方法，在这里，我们不仅要获取，还要对类的构造方法进行调用。
我们先修改类的两个构造函数，分别加上一打印语句，代码如下：
private People() {
age = 18;
name = "Tony";
System.out.println("private People()调用成功");
}
public People(int age,String name) {
this.age = age;
this.name = name;
System.out.println("public People(int age,String name)调用成功");
}
我们先使用这个 public 访问类型的构造函数
public class Test {
public static void main(String[] args){
Class c = People.class;
Class[] p = {int.class,String.class};
Constructor constructor;
try {
constructor = c.getDeclaredConstructor(p);
//创建实例
constructor.newInstance(10,"HaWei");
} catch (Exception e) {}
}
}
结果如下
那么我们如何通过反射调用类的 private 访问类型的构造函数呢？其实大体与上面一样，只是我们需要设置constructors.setAccessible(true);罢了。
public class Test {
public static void main(String[] args){
Class c = People.class;
Constructor constructor;
try {
//获取类的无参构造函数
constructor = c.getDeclaredConstructor();
constructor.setAccessible(true);
//创建实例
constructor.newInstance();
} catch (Exception e) {}
}
}
结果如下
调用类的私有方法
我们尝试调用一下类的这个私有方法
private void print() {
System.out.println(this.toString());
}
关于调用方法，我们可以通过 getDeclaredMethod 来获取该方法，然后通过调用 invoke 执行。
public class Test {
public static void main(String[] args){
Class c = People.class;
Constructor constructor;
try {
//获取类的无参构造函数
constructor = c.getDeclaredConstructor();
constructor.setAccessible(true);
//创建实例
People obj = (People) constructor.newInstance();
//获取需要调用的方法，需要两个参数，第一个参数是方法名，第二个参数是参数类型(本例不需要传入参数)
Method method = c.getDeclaredMethod("print");
method.setAccessible(true);
//调用方法，需要两个参数，第一个参数是类的实例，第二个参数是方法参数
method.invoke(obj);
} catch (Exception e) {}
}
}
结果如下：
获取类的私有字段并修改值
public class Test {
public static void main(String[] args){
Class c = People.class;
Constructor constructor;
try {
//获取类的无参构造函数
constructor = c.getDeclaredConstructor();
constructor.setAccessible(true);
//创建实例
People obj = (People) constructor.newInstance();
//修改之前的name字段值
System.out.println("修改之前:" + obj.getName());
//获取类的name字段
Field field = c.getDeclaredField("name");
field.setAccessible(true);
//修改类的私有字段
field.set(obj,"HaWei");
//修改之后的name字段值
System.out.println("修改之后:" + obj.getName());
} catch (Exception e) {}
}
}
结果如下：
4 反射的优点
可以在运行时获得类的内容，对于 Java 这种先编译再运行的语言，能够让我们很方便的写出灵活的代码，这些代码可以在运行时装配，无需在组件之间进行源代码的链接，更加容易实现面向对象。
5 反射的缺点
- 会消耗一定的系统资源
- 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从而导致安全问题
6 反射的用途
- 进行反编译，把 .class 文件变为 .java 文件
- 通过反射机制访问 java 对象的属性，方法
- 开发各种通用框架（例如 Spring），许多框架都是配置化的，为了保证框架的通用性，可能需要根据配置文件加载不同的类或者对象，调用不同的方法，这个时候就必须使用到反射了，运行时动态加载需要的加载的对象
- 可以通过反射运行配置文件内容，利用反射和配置文件可以使应用程序更新时，对源码无需进行任何修改，只需要将新类发送给客户端，并修改配置文件即可
- 可以通过反射越过泛型检查，泛型使用在编译期，编译过后泛型擦除，反射作用在运行期，所以是可以通过反射越过泛型检查的
参考：Java反射技术详解
Java基础篇：反射机制详解