Java 反射机制

一、Java反射机制定义

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；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。运行状态，如下图红框所示。

反射的实质：在运行状态下，通过类的class字节码，获取类的实例、成员变量和方法。

图1 Java编译运行过程

说明1：Java有两种状态。1.编译时：通过 javac 命令，生成一个或多个.class字节码文件(每个.class字节码文件对应一个类)；2.运行时：通过 java 命令，将一个或多个.class字节码文件加载到内存中(由JVM提供的类加载器完成)。

说明2：对比正常实例化对象和反射机制实例化对象

图2 实例化对象

二、Java反射机制的功能及API

2.1 Java反射机制的功能

1. 在运行时判断任意一个对象所属的类；

2. 在运行时构造任意一个类的对象；

3. 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法；

4. 在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法；

2.2 Java反射机制的API

java.lang.Class：代表一个类

java.lang.reflect.Method：代表类的方法

java.lang.reflect.Field：代表类的成员变量

java.lang.reflect.Constructor：代表类的构造方法

三、Java反射机制的实例化对象

实例化Class类对象的四种方法：

1. Class clazz = String.class;   

// 若已知具体的类，通过类的class属性获取，该方法最为安全可靠，程序性能最高

2. Person person = new Person();Class clazz = person.getClass();

// 已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象

3. String className = “java.lang.String”;Class clazz = Class.forName(className);

// 已知一个类的全类名，且该类在类路径下，可通过Class类的静态方法forName()获取，可能抛ClassNotFoundException

4. ClassLoader cl = this.getClass().getClassLoader();Class clazz = cl.loadClass(“类的全类名”);

// 通过类加载器来获取

图3 类加载全过程