接下來我們將介紹Java反射機制的一系列的知識。本篇文章主要針對Java反射機制的介紹以及反射API的使用知識。

一、概述

Java反射機制定義

Java反射機制是在運行狀態中，對于任意一個類，都能夠知道這個類中的所有屬性和方法；對于任意一個對象，都能夠調用它的任意一個方法和屬性；這種動態獲取的信息以及動態調用對象的方法的功能稱為java語言的反射機制。
Java 反射機制的功能

1.在運行時判斷任意一個對象所屬的類。

2.在運行時構造任意一個類的對象。

3.在運行時判斷任意一個類所具有的成員變量和方法。

4.在運行時調用任意一個對象的方法。

5.生成動態代理。

Java 反射機制的應用場景

1.逆向代碼 ，例如反編譯

2.與注解相結合的框架 例如Retrofit

3.單純的反射機制應用框架 例如EventBus

4.動態生成類框架 例如Gson

二、通過Java反射查看類信息

獲得Class對象
每個類被加載之后，系統就會為該類生成一個對應的Class對象。通過該Class對象就可以訪問到JVM中的這個類。

在Java程序中獲得Class對象通常有如下三種方式：

1.使用Class類的forName(String clazzName)靜態方法。該方法需要傳入字符串參數，該字符串參數的值是某個類的全限定名（必須添加完整包名）。

2.調用某個類的class屬性來獲取該類對應的Class對象。

3.調用某個對象的getClass()方法。該方法是java.lang.Object類中的一個方法。

//第一種方式 通過Class類的靜態方法——forName()來實現
class1 = Class.forName("com.lvr.reflection.Person");
//第二種方式 通過類的class屬性
class1 = Person.class;
//第三種方式 通過對象getClass方法
Person person = new Person();
Class<?> class1 = person.getClass();

獲取class對象的屬性、方法、構造函數等

1.獲取class對象的成員變量

Field[] allFields = class1.getDeclaredFields();//獲取class對象的所有屬性
Field[] publicFields = class1.getFields();//獲取class對象的public屬性
Field ageField = class1.getDeclaredField("age");//獲取class指定屬性
Field desField = class1.getField("des");//獲取class指定的public屬性

2.獲取class對象的方法

Method[] methods = class1.getDeclaredMethods();//獲取class對象的所有聲明方法
Method[] allMethods = class1.getMethods();//獲取class對象的所有public方法 包括父類的方法
Method method = class1.getMethod("info", String.class);//返回次Class對象對應類的、帶指定形參列表的public方法
Method declaredMethod = class1.getDeclaredMethod("info", String.class);//返回次Class對象對應類的、帶指定形參列表的方法

3.獲取class對象的構造函數

Constructor<?>[] allConstructors = class1.getDeclaredConstructors();//獲取class對象的所有聲明構造函數
Constructor<?>[] publicConstructors = class1.getConstructors();//獲取class對象public構造函數
Constructor<?> constructor = class1.getDeclaredConstructor(String.class);//獲取指定聲明構造函數
Constructor publicConstructor = class1.getConstructor(String.class);//獲取指定聲明的public構造函數

4.其他方法

Annotation[] annotations = (Annotation[]) class1.getAnnotations();//獲取class對象的所有注解
Annotation annotation = (Annotation) class1.getAnnotation(Deprecated.class);//獲取class對象指定注解
Type genericSuperclass = class1.getGenericSuperclass();//獲取class對象的直接超類的 Type
Type[] interfaceTypes = class1.getGenericInterfaces();//獲取class對象的所有接口的type集合

獲取class對象的信息
比較多。

boolean isPrimitive = class1.isPrimitive();//判斷是否是基礎類型
boolean isArray = class1.isArray();//判斷是否是集合類
boolean isAnnotation = class1.isAnnotation();//判斷是否是注解類
boolean isInterface = class1.isInterface();//判斷是否是接口類
boolean isEnum = class1.isEnum();//判斷是否是枚舉類
boolean isAnonymousClass = class1.isAnonymousClass();//判斷是否是匿名內部類
boolean isAnnotationPresent = class1.isAnnotationPresent(Deprecated.class);//判斷是否被某個注解類修飾
String className = class1.getName();//獲取class名字 包含包名路徑
Package aPackage = class1.getPackage();//獲取class的包信息
String simpleName = class1.getSimpleName();//獲取class類名
int modifiers = class1.getModifiers();//獲取class訪問權限
Class<?>[] declaredClasses = class1.getDeclaredClasses();//內部類
Class<?> declaringClass = class1.getDeclaringClass();//外部類

三、通過Java反射生成并操作對象

生成類的實例對象

1.使用Class對象的newInstance()方法來創建該Class對象對應類的實例。這種方式要求該Class對象的對應類有默認構造器，而執行newInstance()方法時實際上是利用默認構造器來創建該類的實例。

2.先使用Class對象獲取指定的Constructor對象，再調用Constructor對象的newInstance()方法來創建該Class對象對應類的實例。通過這種方式可以選擇使用指定的構造器來創建實例。

//第一種方式 Class對象調用newInstance()方法生成
Object obj = class1.newInstance();
//第二種方式 對象獲得對應的Constructor對象，再通過該Constructor對象的newInstance()方法生成
Constructor<?> constructor = class1.getDeclaredConstructor(String.class);//獲取指定聲明構造函數
obj = constructor.newInstance("hello");

調用類的方法

1.通過Class對象的getMethods()方法或者getMethod()方法獲得指定方法，返回Method數組或對象。

2.調用Method對象中的Object invoke(Object obj, Object... args)方法。第一個參數對應調用該方法的實例對象，第二個參數對應該方法的參數。

 // 生成新的對象：用newInstance()方法
 Object obj = class1.newInstance();
//首先需要獲得與該方法對應的Method對象
Method method = class1.getDeclaredMethod("setAge", int.class);
//調用指定的函數并傳遞參數
method.invoke(obj, 28);

當通過Method的invoke()方法來調用對應的方法時，Java會要求程序必須有調用該方法的權限。如果程序確實需要調用某個對象的private方法，則可以先調用Method對象的如下方法。
setAccessible(boolean flag)：將Method對象的acessible設置為指定的布爾值。值為true，指示該Method在使用時應該取消Java語言的訪問權限檢查；值為false，則知識該Method在使用時要實施Java語言的訪問權限檢查。

訪問成員變量值

1.通過Class對象的getFields()方法或者getField()方法獲得指定方法，返回Field數組或對象。

2.Field提供了兩組方法來讀取或設置成員變量的值：
getXXX(Object obj):獲取obj對象的該成員變量的值。此處的XXX對應8種基本類型。如果該成員變量的類型是引用類型，則取消get后面的XXX。
setXXX(Object obj,XXX val)：將obj對象的該成員變量設置成val值。

//生成新的對象：用newInstance()方法 
Object obj = class1.newInstance();
//獲取age成員變量
Field field = class1.getField("age");
//將obj對象的age的值設置為10
field.setInt(obj, 10);
//獲取obj對象的age的值
field.getInt(obj);

還有很多其他操作，就不一一介紹了。

下篇文章我們將介紹反射和動態代理的相關知識。