反射机制与原理笔记

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反射机制

反射：当程序无法获知对象类型时，在运行期间动态获取类的所有属性和方法，这种动态获取类信息和动态调用对象方法的功能称为反射机制；
反射机制实现：Class类与java.lang.reflect类库一起实现<反射>机制，
java.lang.reflect类库包含Field/Method/Constructors类。这些类型的对象由JVM在运行时出创建，分别用于获取未知类的域/方法/构造器：
通过Class类和java.lang.reflect类包，未知对象的类信息在运行时被确定，并且在编译时无需获取；

RTTI与java.lang.Class类

RTTI，runtime type information/运行时类型信息，JVM运行时负责记录一个对象的属性；

运行期间，Java通过Class对象记录每个对象的RTTI；每当编写并且编译一个新类时，就会产生一个对应的Class对象（和新类保存在一个同名的.class文件中）

JVM通过类加载器创建类的对象实例

类加载器首先检查类的Class对象是否加载，未加载的话从类的.class文件中加载；
一旦类的Class对象被载入内存，它就被用来创建类的所有对象；

java.lang.reflect类

reflect包提供以下类供反射使用，解析目标类：

Class类：代表一个目标类；
Field类：代表目标类的成员变量；
Method类：代表目标类的方法。
Constructor类：代表目标类的构造方法。
Array类：提供了动态创建数组，以及访问数组的元素的静态方法；

反射步骤

获得目标类的`java.lang.Class`对象

已获得目标类对象实例

// Object类
public final native Class<?> getClass();

如果已获得目标类对象实例，通过目标类对象实例.getClass()返回该类Class对象；

已获得目标类名

假设目标类名为myClass, 通过Class c = myClass.getClass()获得该类Class对象；

目标类名在编译器不确定，在运行期确定

如果目标类名在编译器不确定，在运行期可以确定，使用Class.forName(目标类名)获取该类Class对象，要求目标类名必须是全限定；
Class.forName(目标类名)内部通过反射API根据目标类名将类手动加载到内存中，称为类加载器加载方法。加载过程中会把目标类的static方法，变量，代码块加载到JVM，注意此时尚未创建对象实例；

利用`java.lang.Class`对象通过反射API获取目标类信息

创建目标类对象实例

Object newInstance()：通过调用默认构造器创建一个对象实例，

反射机制只能调用无参的构造器创建对象；

获得构造器

Constructor[] getConstructors()：获得所有public构造器；
Constructor[] getDeclaredConstructors()：获得所有访问权限的构造器
Constructor getConstructor(Class[] params)：根据指定参数获得对应构造器；
Constructor getDeclaredConstructor(Class[] params)：根据指定参数获得对应构造器；

获得方法

Method[] getMethods()：获得所有public方法；
Method[] getDeclaredMethods()：获得所有访问权限的方法；
Method getMethod(String name, Class[] params)：根据方法签名获取类自身对应public方法，或者从基类继承和接口实现的对应public方法；
Method getDeclaredMethod(String name, Class[] params)：根据方法签名获得对应的类自身声明方法，访问权限不限；

获得变量

Field[] getFields()：获得类中所有public变量
Field[] getDeclaredFields()：获得类中所有访问权限变量
Field getField(String name)：根据变量名得到对应的public变量
Field getDeclaredField(String name)：根据变量名获得对应的变量，访问权限不限；

反射应用

广泛应用于对象序列化和JavaBean中；
eclipse等IDE补全机制：eclipse等IDE在代码构建对象时，通过反射机制自动把该对象能使用的方法和属性全部列出来，供用户选择；

参考

[1] http://blog.csdn.net/jojo52013145/article/details/5801962

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