Java反射基本概述和获得Class类的几种方式

静态 VS 动态语言

动态语言

• 是一类在运行时可以改变其结构的语言：例如新的函数、对象、甚至代码可以被引进，已有的函数可以被删除或者其他结构上的变化。通俗点说就是在运行时代码可以根据某些条件改变自身结构
• 主要动态语言：Object-C、C#、JavaScript、PHP、Python等

静态语言

• 与动态语言相对应，运行时结构不可以改变的语言就是静态语言。如Java、C、C++
• Java不是动态语言，但Java可以称之为“准动态语言”。即Java有一定的动态性，我们可以利用反射机制获得类似动态语言的特性。Java的动态性让编程的时候更加灵活

Java Reflection

• Reflection（反射）是Java被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在执行期借助Reflection API取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性及方法
• 加载完类之后，在堆内存的方法区中就产生了一个Class类型的对象（一个类只有一个Class对象），这个对象就包含了完整的类的结构信息。我们可以通过这个对象看到类的结构。这个对象就像一面镜子，透过这个镜子看到类的结构，所以，我们形象的称之为：反射

Java反射机制研究及应用

Java反射机制提供的功能

• 在运行时判断任意一个对象所属的类
• 在运行时构造任意一个类的对象
• 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
• 在运行时获取泛型信息
• 在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
• 在运行时处理注解
• 生成动态代理
• ......

Java反射优点和缺点

• 优点：可以实现动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性
• 缺点：对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作，我们可以告诉JVM，我们希望做什么并且它满足我们的要求。这类操作总是慢于直接执行相同的操作。

反射相关的主要API

• java.lang.Class：代表一个类
• java.lang.reflect.Method：代表类的方法
• java.lang.reflect.Field：代表类的成员变量
• java.lang.reflect.Constructor：代表类的构造器
• ......

Class类

在Object类中定义了以下的方法，此方法将被所有子类继承

public final Class getClass()

以上的方法返回值的类型是一个Class类，此类是Java反射的源头，实际上所谓反射从成武的运行结果来看也很好理解，即：可以通过对象反射求出类的名称。

对象照镜子后可以得到的信息：某个类的属性、方法和构造器、某个类到底实现了哪些接口。对于每个类而言，JRE都为其保留一个不变的Class类型的对象。一个Class对象包含了特定某个结构（class/interface/enum/annotation/primitive type/void/[]）的有关信息。

• Class本身也是一个类
• Class对象只能由系统建立对象
• 一个加载的类在JVM中只会有一个Class实例
• 一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件
• 每个类的实例都会记得自己是由哪个Class实例所生成
• 通过Class可以完整地得到一个类中所有被加载的结构
• Class类是Reflection的根源，针对任何你想动态加载、运行的类，唯有先获得相应的Class对象

实例：

package com.lurenj.reflection;//什么叫反射public class Test02 {    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {        //通过反射获取类的Class对象        Class c1= Class.forName("com.lurenj.reflection.User");        Class c2= Class.forName("com.lurenj.reflection.User");        Class c3= Class.forName("com.lurenj.reflection.User");        Class c4= Class.forName("com.lurenj.reflection.User");        //通过hashcode来判断一个类在内存中只有一个Class对象        //一个类被加载后，类的整个结构都会被封装在Class对象中        System.out.println(c1.hashCode());//460141958        System.out.println(c2.hashCode());//460141958        System.out.println(c3.hashCode());//460141958        System.out.println(c4.hashCode());//460141958    }}//实体类:pojo entityclass User{    private String name;    private int id;    private int age;    public User() {    }    public User(String name, int id, int age) {        this.name = name;        this.id = id;        this.age = age;    }    public String getName() {        return name;    }    public void setName(String name) {        this.name = name;    }    public int getId() {        return id;    }    public void setId(int id) {        this.id = id;    }    public int getAge() {        return age;    }    public void setAge(int age) {        this.age = age;    }    @Override    public String toString() {        return "User{" +                "name='" + name + '\'' +                ", id=" + id +                ", age=" + age +                '}';    }}

Class类的常用方法

获取Class类的实例

1. 若已知具体的类，通过类的class属性获取，该方法最为安全可靠，程序性能最高。

   Class clazz = Person.class;

2. 已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象

   Class clazz = person.getClass();

3. 已知一个类的全类名，且该类在类路径下，可通过Class类的静态方法forName()获取，可能抛出ClassNotFoundException

   Class clazz = Class.forName("demo01.Student");

4. 内置基本数据类型可以直接用类名.Type

5. 利用ClassLoader

实例：

package com.lurenj.reflection;public class Test03 {    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {        Person person = new Student();        System.out.println("这个人是：" + person.name);        //方式一：通过对象获得        Class c1 = person.getClass();        System.out.println(c1.hashCode());        //方式二：forname获得        Class c2 = Class.forName("com.lurenj.reflection.Student");        System.out.println(c2.hashCode());        //方式三：通过类名.class获得        Class c3 = Student.class;        System.out.println(c3.hashCode());        //方式四：基本内置类型的包装类都有一个Type属性        Class c4 = Integer.TYPE;        System.out.println(c4);        //获得父类类型        Class c5 = c1.getSuperclass();        System.out.println(c5);    }}class Person{    public String name;    public Person() {    }    public Person(String name) {        this.name = name;    }    @Override    public String toString() {        return "Person{" +                "name='" + name + '\'' +                '}';    }}class Student extends Person{    public Student(){        this.name = "学生";    }}class Tether extends Person{    public Tether(){        this.name = "老师";    }}

哪些类型可以有Class对象

• class：外部类，成员（成员内部类，静态内部类），局部内部类，匿名内部类
• interface：接口
• []：数组
• enum：枚举
• annotation：注解@interface
• primitive type：基本数据类型
• void

package com.lurenj.reflection;import java.lang.annotation.ElementType;//所有类型的Classpublic class Test04 {    public static void main(String[] args) {        Class c1 = Object.class;//类        Class c2 = Comparable.class;//接口        Class c3 = String[].class;//一维数组        Class c4 = int[][].class;//二维数组        Class c5 = Override.class;//注解        Class c6 = ElementType.class;//枚举        Class c7 = Integer.class;//基本数据类型        Class c8 = void.class;//void        Class c9 = Class.class;//Class        System.out.println(c1);//class java.lang.Object        System.out.println(c2);//interface java.lang.Comparable        System.out.println(c3);//class [Ljava.lang.String;        System.out.println(c4);//class [[I        System.out.println(c5);//interface java.lang.Override        System.out.println(c6);//class java.lang.annotation.ElementType        System.out.println(c7);//class java.lang.Integer        System.out.println(c8);//void        System.out.println(c9);//class java.lang.Class        //只要元素类型与维度一样，就是同一个Class        int[] a = new int[10];        int[] b = new int[100];        System.out.println(a.getClass().hashCode());//460141958        System.out.println(b.getClass().hashCode());//460141958    }}

Java反射机制

静态 VS 动态语言

动态语言

• 是一类在运行时可以改变其结构的语言：例如新的函数、对象、甚至代码可以被引进，已有的函数可以被删除或者其他结构上的变化。通俗点说就是在运行时代码可以根据某些条件改变自身结构
• 主要动态语言：Object-C、C#、JavaScript、PHP、Python等

静态语言

• 与动态语言相对应，运行时结构不可以改变的语言就是静态语言。如Java、C、C++
• Java不是动态语言，但Java可以称之为“准动态语言”。即Java有一定的动态性，我们可以利用反射机制获得类似动态语言的特性。Java的动态性让编程的时候更加灵活

Java Reflection

• Reflection（反射）是Java被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在执行期借助Reflection API取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性及方法
• 加载完类之后，在堆内存的方法区中就产生了一个Class类型的对象（一个类只有一个Class对象），这个对象就包含了完整的类的结构信息。我们可以通过这个对象看到类的结构。这个对象就像一面镜子，透过这个镜子看到类的结构，所以，我们形象的称之为：反射

Java反射机制研究及应用

Java反射机制提供的功能

• 在运行时判断任意一个对象所属的类
• 在运行时构造任意一个类的对象
• 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
• 在运行时获取泛型信息
• 在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
• 在运行时处理注解
• 生成动态代理
• ......

Java反射优点和缺点

• 优点：可以实现动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性
• 缺点：对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作，我们可以告诉JVM，我们希望做什么并且它满足我们的要求。这类操作总是慢于直接执行相同的操作。

反射相关的主要API

• java.lang.Class：代表一个类
• java.lang.reflect.Method：代表类的方法
• java.lang.reflect.Field：代表类的成员变量
• java.lang.reflect.Constructor：代表类的构造器
• ......

Class类

在Object类中定义了以下的方法，此方法将被所有子类继承

public final Class getClass()

以上的方法返回值的类型是一个Class类，此类是Java反射的源头，实际上所谓反射从成武的运行结果来看也很好理解，即：可以通过对象反射求出类的名称。

对象照镜子后可以得到的信息：某个类的属性、方法和构造器、某个类到底实现了哪些接口。对于每个类而言，JRE都为其保留一个不变的Class类型的对象。一个Class对象包含了特定某个结构（class/interface/enum/annotation/primitive type/void/[]）的有关信息。

• Class本身也是一个类
• Class对象只能由系统建立对象
• 一个加载的类在JVM中只会有一个Class实例
• 一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件
• 每个类的实例都会记得自己是由哪个Class实例所生成
• 通过Class可以完整地得到一个类中所有被加载的结构
• Class类是Reflection的根源，针对任何你想动态加载、运行的类，唯有先获得相应的Class对象

实例：

package com.lurenj.reflection;//什么叫反射public class Test02 {    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {        //通过反射获取类的Class对象        Class c1= Class.forName("com.lurenj.reflection.User");        Class c2= Class.forName("com.lurenj.reflection.User");        Class c3= Class.forName("com.lurenj.reflection.User");        Class c4= Class.forName("com.lurenj.reflection.User");        //通过hashcode来判断一个类在内存中只有一个Class对象        //一个类被加载后，类的整个结构都会被封装在Class对象中        System.out.println(c1.hashCode());//460141958        System.out.println(c2.hashCode());//460141958        System.out.println(c3.hashCode());//460141958        System.out.println(c4.hashCode());//460141958    }}//实体类:pojo entityclass User{    private String name;    private int id;    private int age;    public User() {    }    public User(String name, int id, int age) {        this.name = name;        this.id = id;        this.age = age;    }    public String getName() {        return name;    }    public void setName(String name) {        this.name = name;    }    public int getId() {        return id;    }    public void setId(int id) {        this.id = id;    }    public int getAge() {        return age;    }    public void setAge(int age) {        this.age = age;    }    @Override    public String toString() {        return "User{" +                "name='" + name + '\'' +                ", id=" + id +                ", age=" + age +                '}';    }}

Class类的常用方法

获取Class类的实例

1. 若已知具体的类，通过类的class属性获取，该方法最为安全可靠，程序性能最高。

   Class clazz = Person.class;

2. 已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象

   Class clazz = person.getClass();

3. 已知一个类的全类名，且该类在类路径下，可通过Class类的静态方法forName()获取，可能抛出ClassNotFoundException

   Class clazz = Class.forName("demo01.Student");

4. 内置基本数据类型可以直接用类名.Type

5. 利用ClassLoader

实例：

package com.lurenj.reflection;public class Test03 {    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {        Person person = new Student();        System.out.println("这个人是：" + person.name);        //方式一：通过对象获得        Class c1 = person.getClass();        System.out.println(c1.hashCode());        //方式二：forname获得        Class c2 = Class.forName("com.lurenj.reflection.Student");        System.out.println(c2.hashCode());        //方式三：通过类名.class获得        Class c3 = Student.class;        System.out.println(c3.hashCode());        //方式四：基本内置类型的包装类都有一个Type属性        Class c4 = Integer.TYPE;        System.out.println(c4);        //获得父类类型        Class c5 = c1.getSuperclass();        System.out.println(c5);    }}class Person{    public String name;    public Person() {    }    public Person(String name) {        this.name = name;    }    @Override    public String toString() {        return "Person{" +                "name='" + name + '\'' +                '}';    }}class Student extends Person{    public Student(){        this.name = "学生";    }}class Tether extends Person{    public Tether(){        this.name = "老师";    }}

哪些类型可以有Class对象

• class：外部类，成员（成员内部类，静态内部类），局部内部类，匿名内部类
• interface：接口
• []：数组
• enum：枚举
• annotation：注解@interface
• primitive type：基本数据类型
• void

package com.lurenj.reflection;import java.lang.annotation.ElementType;//所有类型的Classpublic class Test04 {    public static void main(String[] args) {        Class c1 = Object.class;//类        Class c2 = Comparable.class;//接口        Class c3 = String[].class;//一维数组        Class c4 = int[][].class;//二维数组        Class c5 = Override.class;//注解        Class c6 = ElementType.class;//枚举        Class c7 = Integer.class;//基本数据类型        Class c8 = void.class;//void        Class c9 = Class.class;//Class        System.out.println(c1);//class java.lang.Object        System.out.println(c2);//interface java.lang.Comparable        System.out.println(c3);//class [Ljava.lang.String;        System.out.println(c4);//class [[I        System.out.println(c5);//interface java.lang.Override        System.out.println(c6);//class java.lang.annotation.ElementType        System.out.println(c7);//class java.lang.Integer        System.out.println(c8);//void        System.out.println(c9);//class java.lang.Class        //只要元素类型与维度一样，就是同一个Class        int[] a = new int[10];        int[] b = new int[100];        System.out.println(a.getClass().hashCode());//460141958        System.out.println(b.getClass().hashCode());//460141958    }}