反射

一、对反射的理解

1、定义：反射就是把Java类中的各种成分映射成相应的java类。
例如，一个Java类中用一个Class类的对象来表示，一个类中的组成部分：成员变量，方法，构造方法，包等等信息也用一个个的Java类来表示，就像汽车是一个类，汽车中的发动机，变速箱等等也是一个个的类。表示java类的Class类显然要提供一系列的方法，来获得其中的变量，方法，构造方法，修饰符，包等信息，这些信息就是用相应类的实例对象来表示，它们是Field、Method、Contructor、Package等等。
2、反射的基本步骤

获取Class对象，就是获取到指定的名称的字节码文件对象。

实例化对象，获得类的属性、方法或构造函数。

访问属性、调用方法、调用构造函数创建对象。

3、反射的好处：大大的增强了程序的扩展性。

4、三种得到各个字节码对应的实例对象的方式
1）、类名.class，例如，System.class；
2）、对象.getClass()，例如，new Date().getClass()；
3）、Class.forName("类名")，例如，Class.forName("java.util.Date")。

二、反射中的各种类

Constructor类

1、概述：Constructor代表某个类的构造方法

2、获取构造方法：

1）如何得到摸个类的所有构造方法：如得到String类的所有构造方法

Constructor[] cons = Class.forName(“java.lang.String”).getConstructors()；

2）获取某一个构造方法：

Constructor con = String.class.getConstructor(StringBuffer.class);

3、创建实例对象：

1）通常方式：String str = new String(new StringBuffer (”abc”));

2）反射方式：String str = (String)con.newInstance(new StringBuffer(“abc”));

调用获得的方法时要用到上面相同类型的实例对象，即两个StringBuffer()要对应相等。

NewInstance()：构造出一个实例对象，每调用一次就构造一个对象。

注意：上面的两个地方①②都要用到StringBuffer，这必须是一致的。

第①个是指定要带StringBuffer参数类型的构造方法，即所需使用的是含StringBuffer类型的构造方法。

第②个是用这个构造方法创建对象，要传入的参数类型是StringBuffer。

4、Class.newInstance()：创建一个对象，不带参数的构造方法。

Constructor constructor1 = String.class.getConstructor(StringBuffer.class);
String str2 =(String)constructor1.newInstance(new StringBuffer("abc"));
System.out.println(str2);

//Class.newInstrance创建不带参数的构造方法
String str3 = (String)Class.forName("java.lang.String").newInstance();
System.out.println("str3:"+str3);

Field类
1、概述：Field类代表成员变量（字段）的反射。

2、获取成员变量：

1）、获取公有的成员变量：

getField(String name)和get(变量)

2）、获取私有的成员变量：暴力反射

getDeclared(String name)

//替换字符
private static void changeStringValue(Object obj) throws Exception {
Field[] fields = obj.getClass().getFields();
for(Field field : fields){
//此处需要用==比较，因为是同一份字节码对象
if(field.getType() == String.class){
String oldValue = (String)field.get(obj);
String newValue = oldValue.replace('b','a');
field.set(obj, newValue);
}
}
}

Method类

1、概述：Method类代表某个类中的一个成员方法。
调用某个对象身上的方法，要先得到方法，再针对某个对象调用。
2、获取某个类中的某个方法：（如String str = ”abc”）

1）、通常方式：str.charAt(1)

2）、反射方式：Method charAtMethod =Class.forName(“java.lang.String”).getMethod(“charAt”,int.class);

charAtMethod.invoke(str,1);

说明：如果传递给Method对象的invoke()方法的第一个参数为null，说明Method对象对应的是一个静态方法。
3、用反射方式执行某个main方法：

首先要明确为何要用反射：在写源程序时，并不知道使用者传入的类名是什么，但是虽然传入的类名不知道，而知道的是这个类中的方法有main这个方法，所以可以通过反射的方式，通过使用者传入的类名（可定义字符串型变量作为传入类名的入口，通过这个变量代表类名），内部通过传入的类名获取其main方法，然后执行相应的内容。

//Method类演示
private static void methodTest(String [] args) throws Exception {
String str1 = "abc";
//一般方法：
System.out.println(str1.charAt(1));
//反射方法 ：
Method methodCharAt =
Class.forName("java.lang.String").getMethod("charAt",int.class);
System.out.println(methodCharAt.invoke(str1,1));

//用反射方式执行某个main方法
//一般方式：
Test.main(new String[]{"111","222","333"});
System.out.println("-------");

//反射方式：
String startingClassName = args[0];
Method methodMain =
Class.forName(startingClassName).getMethod("main",String[].class);
//方案一：强制转换为超类Object，不用拆包
methodMain.invoke(null,(Object)new String[]{"111","222","333"});
//方案二：将数组打包，编译器拆包后就是一个String[]类型的整体
methodMain.invoke(null,new Object[]{new String[]{"111","222","333"}});
}
//定义一个测试类
class Test{
public static void main(String [] args){
for(String arg : args){
System.out.println(arg);
}
}
}

数组的反射

1、数组字节码的名字：有[和数组对应类型的缩写，如int[]数组的名称为：[I。

2、基本数据类型的一维数组不能转换为Object数组，如：

int[] a = new int[3]；Object[] obj = a;这样是不成立的。

3、如何得到某个数组中的某个元素的类型：

例：int a = new int[3]；Object[] obj = new Object[]{”ABC”,1}；

无法得到某个数组的具体类型，只能得到其中某个元素的类型，如

Obj[0].getClass().getName()得到的是java.lang.String

若通过b.getClass().getName()，结果是：[Ljava.lang.Object;

三、反射的作用：实现框架功能

1、框架与框架要解决的核心问题
我做房子卖给用户住，由用户自己安装门窗和空调，我做的房子就是框架，用户需要使用我的框架，把门窗插入进我提供的框架中。框架与工具类有区别，工具类被用户的类调用，而框架则是调用用户提供的类。
2、框架要解决的核心问题
我在写框架时你这个用户可能还在上小学，还不会写程序呢？我写的框架程序怎样能调用到你以后写的类（门窗）呢？
因为在写才程序时无法知道要被调用的类名，所以，在程序中无法直接new 某个类的实例对象了，而要用反射方式来做。

3、综合案例

import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.util.Collection;
import java.util.Properties;

public class ReflectDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 读取系统文件到读取流中
InputStream ips = new FileInputStream("config.propert");

// 加载文件中的键值对
Properties props = new Properties();
props.load(ips);
// 关闭资源，即ips调用的那个系统资源
ips.close();
// 定义变量，将文件中的类名赋值给变量
String className = props.getProperty("className");
// 通过变量，创建给定类的对象
Collection cons = (Collection) Class.forName(className).newInstance();
ReflectPoint pt1 = new ReflectPoint(3, 3);
ReflectPoint pt2 = new ReflectPoint(5, 5);
ReflectPoint pt3 = new ReflectPoint(3, 3);
cons.add(pt1);
cons.add(pt2);
cons.add(pt3);
cons.add(pt1);

cons.remove(pt1);// 移除元素
System.out.println(cons.size());
}
}

四、小结

反射就是把Java类中的各种成分映射成相应的java类。这样对数据的各种操作就转化成对类对象的操作。体现java面向对象的特性。