什么是JAVA反射机制
反射是JAVA的API。它允许程序在运行过程中取得任何一个已知名称的类的内部信息，包括其中的构造方法、声明的字段和定义的方法等。
（这个定义非常有趣，我们可以想到我们所学的框架、导入的jar包都运用到了反射）。
利用反射API我们可以实现动态执行：
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动态加载类，获取类信息
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动态创建类的对象
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动态访问类的属性
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动态调用类的方法
JAVA的动态、静态怎么理解
我们在学习面向对象时，经常会说到编译时类型和运行时类型两个名词。例如代码：Person p = new Student();。
这行代码的p变量，在编译时的类型为Person，运行时的类型为Student。关于这个大家应该都不会陌生。
我们喜欢称之为多态。现在我们再来说说动态执行和静态执行。
动态执行：只在JVM运行期间才确定的执行次序。
Class cls = Class.forName(类名);
这行代码我们大家都不陌生，在学习jdbc时，经常用到。事先并不知道一定要使用哪种数据库的驱动。
运行时，动态输入类名，可以是任何类名，然后获取该类的相关信息。
这行代码叫做动态加载类，后面会介绍。这种JVM运行，提供输入，才确定执行的过程，叫做动态执行。
静态执行：编译后就确定程序的执行次序，JVM运行期按照既定的次序执行。
Foo foo = new Foo();
foo.hello();
这两行代码就是典型的静态执行。
反射的主要功能
动态加载类
Class cls = Class.forName(类名);
这行代码的作用是动态加载类到内存方法区。
在Java中，每个class都有一个相应的Class对象。也就是说，当我们编写一个类，
编译完成后，在生成的.class文件中，就会产生一个Class对象，用于表示这个类的类型信息。
关于方法区这个概念，1.6，1.7可以将方法区看成永久代，1.8之后，永久代取消，
替代的是元数据区，也渐渐没有方法区的提法了，当然我们仍然可以像1.6,1.7那样
将方法区看成元数据区。鉴于中国大环境，1.6，1.7仍然是主流版本。
这段代码我们可以得到以下几个信息：
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类名是动态输入的，可以是任何类名。输入时请加上包名。例：
包名.类名的形式 -
cls引用指向的对象，可以访问方法区中对应的类的信息
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如果输入了错误的类名，或者是不存在的类名，将会出现一个最常见的异常
ClassNotFoundException
假定动态输入的类为demo包下的Person类。
（当然你也可以用java提供的类，例如：java.util.Date,java.util.ArrayList等,后面的调用有参数构造函数，请自行修改）
完整代码如下：
package demo;
public class Person {
private String name;
private int age;
public Person() {
}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String toString() {
return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
}
}
完整代码
public class ReflectDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入类名:");
String className = sc.nextLine();
Class cls = Class.forName(className);
System.out.println(cls);
}
}
动态创建对象
Class提供了动态创建对象的方法：Object newInstance()
使用该方法需要注意以下几点：
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该方法调用类的无参构造函数创建对象，如果没有无参构造函数，将抛出没有方法的异常
NoSuchMethodException -
因为返回值需要指代任意对象，所以类型为Object
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如果需要调用有参数构造函数，可以利用Constructor类的方法实现。但是这种方式不灵活。
完整代码：
public class ReflectDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入类名:");
String className = sc.nextLine();
Class cls = Class.forName(className);
System.out.println(cls);
/*调用无参构造函数创建对象*/
Object obj = cls.newInstance();
System.out.println(obj);
/*调用有参数构造函数创建对象*/
/*创建Constructor对象*/
Constructor con = cls.getConstructor(String.class, int.class);
/*通过带参构造函数创建对象*/
Object obj2 = con.newInstance("张三",25);
System.out.println(obj2);
}
}
动态调用方法
假定动态输入的类为demo包下的Demo类,完整代码如下：
package demo;
public class Demo {
public String sayHi(String name) {
System.out.println("hello"+name);
return "hello" + name;
}
public void testGetName() {
System.out.println("getname");
}
public void testGetAge() {
System.out.println("getage");
}
public void testGetEmail() {
System.out.println("getEmail");
}
public int printInfo(int num) {
System.out.println("DemoInfo"+num);
return num;
}
}
现在我们有个需求，我们想要执行全部以test为开头的方法
想要实现这个需求，如果我们不利用反射机制相关的API是没办法做到的。我们可以通过如下具体方式实现这个需求。
动态发现方法
我们可以使用Class类提供的Method[] getDeclaredMethods()方法获取所有的方法信息。
Method代表方法信息，可以使用Method类提供的API获取方法详细信息，如：方法名、返回值类型、参数列表等。Method[]返回数组代表当前类中全部方法，每一个元素对应一个方法。
完整代码如下：
package demo;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Scanner;
public class ReflectDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入类名:");
String className = sc.nextLine();
Class cls = Class.forName(className);
System.out.println(cls);
Object obj = cls.newInstance();
System.out.println(obj);
/*获取类的全部方法信息*/
Method[] methods = cls.getDeclaredMethods();
/*输出每一个方法的具体信息*/
for (Method method : methods) {
System.out.println(method);
/*获取方法名*/
System.out.println(method.getName());
/*获取方法返回值*/
System.out.println(method.getReturnType());
}
}
}
动态执行方法
Method类提供的Object invoke(Object obj, Object... args)方法，可以帮助我们动态执行方法。
- obj代表一个对象，该对象上一定包含当前方法，否则调用会出现异常。
-
args代表调用方法时，传递的实际参数，如果没有参数可以不用或者传递null。如果传入参数，一定
要注意参数的个数和类型需要匹配，否则出现异常。
- 因为可以是任意类型的返回值，所以用Object，调用没有返回值方法时，返回值为null。
执行以test为开头的方法：
package demo;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Scanner;
public class ReflectDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入类名:");
String className = sc.nextLine();
Class cls = Class.forName(className);
System.out.println(cls);
Object obj = cls.newInstance();
System.out.println(obj);
/* 获取类的全部方法信息 */
Method[] methods = cls.getDeclaredMethods();
/* 输出每一个方法的具体信息 */
for (Method method : methods) {
/* 运行以test为开头的方法 */
if (method.getName().startsWith("test")) {
method.invoke(obj);
}
}
}
}
上面的代码只能执行没有参数的方法，如果方法有参数时，必须明确定义参数：
package demo;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Scanner;
public class ReflectDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入类名:");
String className = sc.nextLine();
Class cls = Class.forName(className);
System.out.println(cls);
Object obj = cls.newInstance();
System.out.println(obj);
/* 获取类的全部方法信息 */
Method[] methods = cls.getDeclaredMethods();
/* 输出每一个方法的具体信息 */
for (Method method : methods) {
/*指定运行sayHi方法*/
if (method.getName().startsWith("say")) {
method.invoke(obj, "张三");
}
/*指定运行printInfo方法*/
if (method.getName().startsWith("print")) {
method.invoke(obj, 35);
}
}
}
}
最后，我们一起来看看一张反射的内存图解（水平有限，有错之处，多多包涵）。
