Java反射机制的原理与简单使用

一、 原理

    简单的来说，反射机制其实就是指程序在运行的时候能够获取自身的信息。如果知道一个类的名称/或者它的一个实例对象， 就能把这个类的所有方法和变量的信息(方法名，变量名，方法，修饰符，类型，方法参数等等所有信息)找出来。如果明确知道这个类里的某个方法名+参数个数 类型，还能通过传递参数来运行那个类里的那个方法，这就是反射。

    尽管Java不是一种动态语言，但它却有一个非常突出的动态机制：Reflection。它使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。既一种“看透class”的能力。

    当然，在平时的编程中，反射基本用不到，但是在编写框架的时候，反射用的就多了，比如你要使用某一个类进行操作，但是这个类是用户通过配置文件配置进来 的，你需要先读配置文件，然后拿到这个类的全类名：比如test.Person,然后在利用反射API来完成相应的操作。

二、 优缺点

    反射的优点当然是体现在它的动态性上面，能运行时确定类型，绑定对象。动态编译最大限度发挥了java的灵活性，体现了多态的应用，降低类之间的藕合性。 一句话，反射机制的优点就是可以实现动态创建对象和编译，特别是在J2EE的开发中，它的灵活性就表现的十分明显。比如，一个大型的软件，不可能一次就把 它设计的很完美，当这个程序编译后，发布了，当发现需要更新某些功能时，我们不可能要用户把以前的卸载，再重新安装新的版本，假如这样的话，这个软件肯定 是没有多少人用的。采用静态的话，需要把整个程序重新编译一次才可以实现功能的更新，而采用反射机制的话，它就可以不用卸载，只需要在运行时才动态的创建 和编译，就可以实现该功能。
    它的缺点是对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作，我们可以告诉JVM，我们希望做什么并且它满足我们的要求。这类操作总是慢于只直接执行相同的操作。 

三、 使用反射实现类文件的反编译

package other;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
import test.Person;  //引入测试类文件

public class ReflectionTest {
    public static void main(String[] args) {
        Class c = null;
        try {
            // 根据传入的类的全名来创建Class对象,注意必须是全名
            c = Class.forName("test.Person");
            // 得到包路径
            System.out.println("package " + c.getPackage().getName() + ";\n");
            // 得到类修饰符
            System.out.print(Modifier.toString(c.getModifiers()));
            //得到类名
            System.out.print(" class " + c.getSimpleName());
            //得到父类名
            System.out.print(" extends " + c.getSuperclass().getSimpleName());
            //得到类实现的接口数组
            Class[] inters = c.getInterfaces();
            if (inters.length > 0) {
                System.out.print(" implements ");
                for (int i = 0; i < inters.length; i++) {
                    System.out.print(inters[i].getSimpleName());
                    if (i < inters.length - 1) {
                        System.out.print(", ");
                    }
                }
            }
            System.out.println(" {");
            // 获取类属性
            printField(c);
            // 获取类构造器
            printConstructor(c);
            // 获取类方法
            printMethods(c);
            System.out.println(" }");

        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    private static void printConstructor(Class c){
        Constructor[] cs = c.getConstructors();
        for (int i = 0; i < cs.length; i++) {
            System.out.println();
            System.out.print("\t");
            // 得到整数形式构造函数修饰符，使用Modifier进行解码
            System.out.print(Modifier.toString(cs[i].getModifiers()) + " ");
            // 得到方法名
            System.out.print(cs[i].getName() + "(");
            // 得到方法参数数组
            Class[] paras = cs[i].getParameterTypes();
            for (int j = 0; j < paras.length; j++) {
                System.out.print(paras[j].getSimpleName() + " arg" + j);
                if (j < paras.length - 1) {
                    System.out.print(", ");
                }
            }
            System.out.print(")");
            System.out.println(" {");
            System.out.println("\t\t\\\\方法体");
            System.out.println("\t}");
        }
    }

    private static void printField(Class c) {
        // 得到属性数组
        Field[] fs = c.getDeclaredFields();
        for (int i = 0; i < fs.length; i++) {
            System.out.print("\t");
            // 得到整数形式属性修饰符，使用Modifier进行解码
            System.out.print(Modifier.toString(fs[i].getModifiers()) + " ");
            // 得到属性类型
            System.out.print(fs[i].getType().getSimpleName() + " ");
            // 得到属性名
            System.out.println(fs[i].getName() + ";");
        }
    }

    public static void printMethods(Class c) {
        // 得到方法数组
        Method[] md = c.getMethods();
        for (int i = 0; i < md.length; i++) {
            System.out.println();
            System.out.print("\t");
            // 得到整数形式方法修饰符，使用Modifier进行解码
            System.out.print(Modifier.toString(md[i].getModifiers()) + " ");
            // 得到方法返回类型
            System.out.print(md[i].getGenericReturnType() + " ");
            // 得到方法名
            System.out.print(md[i].getName() + "(");
            // 得到方法参数数组
            Class[] paras = md[i].getParameterTypes();
            for (int j = 0; j < paras.length; j++) {
                System.out.print(paras[j].getSimpleName() + " arg" + j);
                if (j < paras.length - 1) {
                    System.out.print(", ");
                }
            }
            System.out.print(")");
            // 得到抛出的异常类数组
            Class[] exceps = md[i].getExceptionTypes();
            if (exceps.length > 0) {
                System.out.print(" throws ");
                for (int k = 0; k < exceps.length; k++) {
                    System.out.print(exceps[k].getSimpleName());
                    if (k < exceps.length - 1) {
                        System.out.print(", ");
                    }
                }
            }
            System.out.println(" {");
            System.out.println("\t\t\\\\方法体");
            System.out.println("\t}");
        }
    }
}