这份清华学霸的Java反射完整版学习笔记，2小时带你从入门到入土

Hello，今天给各位童鞋们分享一篇文章，反射是Java里比较高级的概念了，反射也是写框架的必备技能，希望今天这篇文章能够帮助迷茫的你们喔！

1、反射的概念

1、概念

反射，指在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法，对任意一个对象，都能调用它的任意一个方法。这种动态获取信息，以及动态调用对象方法的功能，叫做java语言的反射机制。反射很强大，有优点也有缺点。

优点：灵活性高。因为反射属于动态编译，即只有到运行时才动态创建 &获取对象实例。

缺点：执行效率低。

2、获取字节码文件对象的方式

2.1 元数据的概念

元数据（metadata）：元数据是指用来描述类的数据，就是class的代码数据。所有的class文件加载到虚拟机之后都会被构建成class对象，class对象描述了一个类都有哪些东西，大家都知道的实现的接口，继承的抽象类，成员变量，类变量，成员方法，类方法，静态方法等，这个class对象就是元数据。

Class类：代表一个类。

Field类：代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性）。

Method类：代表类的方法。

Constructor类：代表类的构造方法。

2.2 获取class对象的方式

2.2.1 通过对象获得，因为任何对象都必须和class对象关联

2.2.2 通过类对象直接获得

2.2.3 通过类加载器获得，因为类加载器读取class文件会返回class对象即将用来反射的对象（随便定义的一个对象，只是为了演示）

package org.pdool.reflect;

/**

• @author 香菜

*/

public class Npc {

// 静态field

public static int NPC_TYPE_1 = 1;

// 私有成员变量

private int npcType;

// 共有成员变量

public String name;

// 无参构造函数

public Npc() {

}

// 有参构造函数

public Npc(int npcType, String name) {

  this.npcType = npcType;

  this.name = name;

}

public int getNpcType() {

  return npcType;

}

public void setNpcType(int npcType) {

  this.npcType = npcType;

}

public String getName() {

  return name;

}

public void setName(String name) {

  this.name = name;

}

// 静态方法

public static void sayHello(String word){

  System.out.println("hello " + word);

}

}

获取反射class的三种方式

package org.pdool.reflect;

/**

• @author 香菜

*/

public class ClazzTest {

public static void main(String[] args) {

   //第一种方式获取Class对象

   Npc npc1 = new Npc();//这一new 产生一个Npc对象，一个Class对象。

   Class npcClazz1 = npc1.getClass();//获取Class对象

   System.out.println(npcClazz1.getName());

   //第二种方式获取Class对象

   Class npcClazz2 = Npc.class;

   System.out.println(npcClazz1 == npcClazz2);//判断第一种方式获取的Class对象和第二种方式获取的是否是同一个

   //第三种方式获取Class对象

   try {

       Class npcClazz3 = Class.forName("org.pdool.reflect.Npc");//注意此字符串必须是真实路径，就是带包名的类路径，包名.类名

       System.out.println(npcClazz3 == npcClazz2);//判断三种方式是否获取的是同一个Class对象

  } catch (ClassNotFoundException e) {

       e.printStackTrace();

  }

}

}

3、反射如何获取元数据并访问

1、访问权限

反射机制的默认行为受限于

Java的访问控制,可通过 setAccessible 绕过控制。

// 设置对象数组可访问标志

static void setAccessible(AccessibleObject[] array, boolean flag)

2、获取方法

2.1 访问静态方法

public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException,InvocationTargetException, IllegalAccessException {

   Npc npc = new Npc(1, "妖神·凰女");

   Class npcClazz = Npc.class;

   // 第一个参数是方法名，第二个参数是函数的参数class对象，因为存在重载的可能性，用参数类型区分

   Method sayHello = npcClazz.getMethod("sayHello", String.class);

   sayHello.invoke(npc, "world");

}

2.2 访问类方法

  Npc npc = new Npc(1, "妖神·凰女");

  System.out.println(npc.getName());

  Class npcClazz = Npc.class;

  // 第一个参数是方法名，第二个参数是函数的参数class对象，因为存在重载的可能性，用参数类型区分

  Method sayHello = npcClazz.getMethod("setName", String.class);

  sayHello.invoke(npc, "world");

  System.out.println(npc.getName());

3、获取字段，读取字段的值

   Npc npc = new Npc(1, "妖神·凰女");

   Class npcClazz = Npc.class;

   // 获取字段，并设置可访问

   Field field = npcClazz.getField("name");

   field.setAccessible(true);

   System.out.println( field.get(npc));

4、获取实现的接口

5、获取构造函数，创建实例

Class npcClazz = Npc.class;

         Constructor declaredConstructor = npcClazz.getDeclaredConstructor(int.class,String.class);

   Npc npc = (Npc) declaredConstructor.newInstance(1, "妖神");

   System.out.println(npc.getName());

6、获取继承的父类

  Class npcClazz = Npc.class;

  Class superclass = npcClazz.getSuperclass();

  System.out.println(superclass.getName());

7、获取注解

Class npcClazz = Npc.class;

   Annotation[] annotations = npcClazz.getAnnotations();

// 运行时注解

   for (Annotation annotation : annotations) {

   System.out.println(annotation.getClass().getName());

  }

4、反射实例

获取到元数据不是最终的目的，我们最终的目的是想在运行时去调用，访问类。说了太多，还是举个例子，大家都知道Spring的IOC，怎么实现的呐？

过程：

1、Spring 在项目启动的时间通过读取xml中配置的bean的路径，

2、然后通过Class.forName 读取class 到类加载器，

3、然后通过反射创建所有的bean实例并保存到容器中，启动容器之后，

4、在项目中可以直接获取bean对象。

我们来大概实现这一过程，因为xml的读取比较麻烦，直接用property来代替了。大家体会一下思想就可以了。

package org.pdool.reflect;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.lang.annotation.Annotation;

import java.lang.reflect.Constructor;

import java.lang.reflect.Field;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

import java.lang.reflect.Method;

import java.util.HashMap;

import java.util.Map;

import java.util.Properties;

import java.util.Set;

/**

• @author 香菜

*/

public class ClazzTest {

public static void main(String[] args){

  try {

      Map<String,Object> container = new HashMap<>();

      //1.读取配置

      InputStream in = ClazzTest.class.getResourceAsStream("/beans.properties");

      Properties property = new Properties();

      property.load(in);

      //2.反射创建对象

      Set<Object> keySet = property.keySet();

      for (Object key : keySet) {

          // 2.1 获取类的全路径

          String classStr = (String) property.get(key);

          // 2.2 加载class 到虚拟机

          Class<?> beanClazz = Class.forName(classStr);

          // 2.3 获取缺省的构造函数

          Constructor<?> declaredConstructor = beanClazz.getDeclaredConstructor();

          // 2.4 创建实例

          Object o = declaredConstructor.newInstance();

          container.put((String) key,o);

      }

      // 3.获取实例

      Npc npc = (Npc) container.get("npc");

      System.out.println(npc == null);

  } catch (Exception e) {

      e.printStackTrace();

  }

}

}

5、总结

在使用Java反射机制时，主要步骤包括：

1.获取 目标类型的Class对象

2.通过 Class 对象分别获取Constructor类对象、Method类对象 或者 Field 类对象

3.通过 Constructor类对象、Method类对象 & Field类对象分别获取类的构造函数、方法&属性的具体信息，并进行后续操作。

今天分享的内容到这里就结束了，希望能给屏幕前的你们带来小小的帮助。