Java中的反射

Java中的类(class)

class（包括interface）的本质是数据类型（Type）

而每加载一种class，JVM就为其创建一个Class类型的实例，并关联起来。

一个Class实例包含了该class的所有完整信息：

 

JVM为每个加载的class创建了对应的Class实例，并在实例中保存了该class的所有信息，包括类名、包名、父类、实现的接口、所有方法、字段等。

如果获取了某个Class实例，我们就可以通过这个Class实例获取到该实例对应的class的所有信息。

通过class获取Class的三种方式：

方法一：直接通过一个class的静态变量class获取：

Class cls = String.class;

方法二：如果我们有一个实例变量，可以通过该实例变量提供的getClass()方法获取：

String s = "Hello"; Class cls = s.getClass();

方法三：如果知道一个class的完整类名，可以通过静态方法Class.forName()获取：

Class cls = Class.forName("java.lang.String");

 动态加载

 JVM在执行Java程序的时候，并不是一次性把所有用到的class全部加载到内存，而是第一次需要用到class时才加载。例如：

public class Main { public static void main(String[] args) { if (args.length > 0) { create(args[0]); } } static void create(String name) { Person p = new Person(name); } }

当执行Main.java时，由于用到了Main，因此，JVM首先会把Main.class加载到内存。然而，并不会加载Person.class，除非程序执行到create()方法，JVM发现需要加载Person类时，才会首次加载Person.class。如果没有执行create()方法，那么Person.class根本就不会被加载。

这就是JVM动态加载class的特性。

动态加载class的特性对于Java程序非常重要。利用JVM动态加载class的特性，我们才能在运行期根据条件加载不同的实现类。

 通过类访问字段

Class类提供了以下几个方法来获取字段：

Field getField(name)：根据字段名获取某个public的field（包括父类）Field getDeclaredField(name)：根据字段名获取当前类的某个field（不包括父类）Field[] getFields()：获取所有public的field（包括父类）Field[] getDeclaredFields()：获取当前类的所有field（不包括父类）

通过Field实例可以获取字段信息：

getName()：返回字段名称，例如，"name"；getType()：返回字段类型，也是一个Class实例，例如，String.class；getModifiers()：返回字段的修饰符，它是一个int，不同的bit表示不同的含义。

通过Field实例可以读取或设置某个对象的字段，如果存在访问限制，要首先调用setAccessible(true)来访问非public字段。

通过类获取及调用方法

Class类提供了以下几个方法来获取Method：

Method getMethod(name, Class...)：获取某个public的Method（包括父类）Method getDeclaredMethod(name, Class...)：获取当前类的某个Method（不包括父类）Method[] getMethods()：获取所有public的Method（包括父类）Method[] getDeclaredMethods()：获取当前类的所有Method（不包括父类）

一个Method对象包含一个方法的所有信息：

getName()：返回方法名称，例如："getScore"；getReturnType()：返回方法返回值类型，也是一个Class实例，例如：String.class；getParameterTypes()：返回方法的参数类型，是一个Class数组，例如：{String.class, int.class}；getModifiers()：返回方法的修饰符，它是一个int，不同的bit表示不同的含义。

调用方法 

public class Main { public static void main(String[] args) throws Exception { // String对象: String s = "Hello world"; // 获取String substring(int)方法，参数为int: Method m = String.class.getMethod("substring", int.class); // 在s对象上调用该方法并获取结果: String r = (String) m.invoke(s, 6); // 打印调用结果: System.out.println(r); } }

对Method实例调用invoke就相当于调用该方法，invoke的第一个参数是对象实例，即在哪个实例上调用该方法，后面的可变参数要与方法参数一致，否则将报错。 

如果获取到的Method表示一个静态方法，调用静态方法时，由于无需指定实例对象，所以invoke方法传入的第一个参数永远为null。我们以Integer.parseInt(String)为例：

public class Main { public static void main(String[] args) throws Exception { // 获取Integer.parseInt(String)方法，参数为String: Method m = Integer.class.getMethod("parseInt", String.class); // 调用该静态方法并获取结果: Integer n = (Integer) m.invoke(null, "12345"); // 打印调用结果: System.out.println(n); } }