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Java 反射

在運行時：

• 獲取類的成員變量和成員方法
• 調用類的成員變量和成員方法
• 通過構造函數構造一個類的對象

缺點：性能較差

getXX() VS getDeclaredXX()：

• getXX()：包括繼承的
• getDeclaredXX()：不包括繼承的

Java 反射的使用

首先通過 Class.forName("") 顯示加載某個類，獲得 Class 對象，然后調用 Class 對象的如下方法：

• Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)
  • 通過參數列表，獲得某個構造方法
  • 隨后可以調用 Constructor 類的 newInstance() 方法來創建對象
• Method[] getDeclaredMethods()
  • 獲得所有的成員方法
  • Method 類包含如下方法：
    • String getName()
    • Class<?>[] getParameterTypes()
    • Class<?>[] getExceptionTypes()
    • Class<?> getReturnType()
    • Annotation[] getDeclaredAnnotations()
    • Class<?> getDeclaringClass()
• Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
  • 通過方法名和參數列表，獲得某個成員方法
  • 如果只是通過方法名來獲得某個成員方法，則難以處理方法重載的情況
• Field[] getDeclaredFields()
  • 獲得所有的成員變量
• Field getDeclaredField(String name)
  • 通過變量名，獲得某個成員變量

使用 Java 反射 API 的時候可以繞過 Java 的訪問控制檢查，可以訪問私有成員變量和私有成員方法，只需在獲取 Constructor，Method 和 Field 之后調用 .setAccessible(true)。

示例：

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void print() {
        System.out.println(name + "-" + age);
    }
}

public static void main(String[] args) throws Exception {
    // 加載類，字節碼轉換為 Class 對象
    Class c = Class.forName("Student");

    // 獲取構造方法并通過構造方法構造對象
    Constructor<Student> constructor = c.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
    Student student = constructor.newInstance("Tom", 18);

    // 獲取字段及對應的值
    Field[] fields = c.getDeclaredFields();
    for (Field field : fields) {
        // 設置可見性
        field.setAccessible(true);

        System.out.println(field.getName() + "=" + field.get(student));
    }

    // 獲取方法及執行方法
    Method[] methods = c.getDeclaredMethods();
    for (Method method : methods) {
        method.invoke(student);
    }
}

反射中對泛型的處理

由于類型擦除機制，泛型中的類型參數在運行時是不存在的，JVM 只看到原始類型。
因此 Java5 在編譯后的 .class 中添加了 Signature 屬性，用來包含不在 JVM 類型系統中的類型信息，提供給反射 API 來使用。
例如：

public class Reflection_Test2 {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 加載類，字節碼轉換為 Class 對象
        Class c = Class.forName("advanced.Ref");

        // 獲取字段及對應的值
        Field field = c.getDeclaredField("map");
        Type type = field.getType();
        // 輸出 java.util.HashMap
        System.out.println(type.getTypeName());

        Type genericType = field.getGenericType();
        // 輸出 java.util.HashMap<java.lang.String, java.lang.Integer>
        System.out.println(genericType.getTypeName());

        if (genericType instanceof ParameterizedType) {
            ParameterizedType pt = (ParameterizedType) genericType;

            Type[] actualTypeArguments = pt.getActualTypeArguments();
            for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
                // 依次輸出 java.lang.String java.lang.Integer
                System.out.println(actualTypeArgument.getTypeName());
            }
        }
    }
}

class Ref {
    private HashMap<String, Integer> map;
}