[Java开发之路]反射机制

简介

java反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。

java反射机制：“程序运行时，允许改变程序结构或变量类型，这种语言称为动态语言”。从这个观点看，perl，python，ruby是动态语言，c++，java，c#不是动态语言。但是java有着一个非常突出的动态相关机制：reflection，用在java身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes。换句话说，java程序可以加载一个运行时才得知名称的class，获悉其完整构造（但不包括methods定义），并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。

反射基础

反射提供了一种动态的功能，这种动态功能非常的强大。它主要体现在通过反射相关的api，就可以知道一个陌生的java类的所有信息，包括属性，方法，构造器等。而且元素完全可以在运行时动态的进行创建或调用，而不必在jvm运行时就进行确定。

反射原理

严格意义上说，java并不是动态语言，它并没有perl和python那样的灵活多变。但是，java的反射机制却让它显得动态起来。

一般情况下，如果想生成这个类的对象时，运行这个程序的jvm会确认这个类的class对象是否已经加载。如果尚未加载，jvm会根据类名查找class文件，并将其载入，一旦这个类的class对象被载入内存，它就可以被用来创建这个类的所有对象。

另外，对于一个未知类型的引用来说，通常会采用强制类型转换的形式得到开发者想要的类型引用，如果执行了一个错误的类型转换，就会抛出一个classcastexception异常。

在以上这两个过程中，class类一直都在起作用。因为class类实例包含的是一个java类的全部信息，包括类名，方法，属性等。换句话说，也就是class对象就是代表一个类的类。

java用class类来代表所有的类，方便了开发者掌控类信息。通过class，开发者可以得到属性，方法，构造器，修饰符等信息。在动态的 获取这些信息以后，开发者就可以用该class创建实例，调用任何方法，访问任何属性等操作，这些也是反射的主要用途。

反射机制相关的api主要集中在java.lang.reflect包下，开发者也就是利用该包下面的接口和类进行相关的反射开发的。大多数的框架，如struts,hibernate,和spring,都会频繁的使用反射api来完成他们的动态的功能。

反射是为了能够动态的加载一个类，动态的调用一个方法，动态的房屋内一个属性等动态要求而设计的。它的出发点就在于jvm会为每个类创建一个java.lang.class类的实例，通过该对象可以获取这个类的信息，然后通过使用java.lang.reflect包下的api以达到各种动态需求。

class类含义与作用

class类在反射机制中起到了非常关键的作用，它是开发者进行反射开发的入口。那应该如何获取一个类的class对象呢？如何让一个类动态的加载到jvm中呢？

在前面的内容中，读者知道了class是用来记录一个类的各种信息的，它伴随着类的加载而创建。那么，类会在什么时候加载到jvm中呢？概括的来说，一个普通的java类，会在一下几种情况，被加载到jvm中。

（1）需要使用该类创建对象。如下代码就会导致student类被加载到jvm中：

（2）访问该类的静态成员。

（3）使用class类的静态forname()方法，动态的加载一个指定类名的类。如果类未找到，则抛出classnotfoundexception异常。

不管通过社么样的形式，类一旦被加载进入jvm以后，就会为它创建一个class类的实例对象。那么，开发者又该如何得到这个class对象呢？概括来说，要得到一个类的class对象，可以通过以下几种途径。

（1）class的forname()方法的返回值就是class类型，也就是动态导入类的class对象的引用。

（2）每个类都会有一个名称为class的静态属性，通过它也是可以获取到class对象的。

（3）object类中有一个名为getclass的成员方法，它返回的是对象运行时类的class对象。因为onject类是所有类的父类，所以，所有的对象都可以使用该方法得到它运行时类的class对象。

获取到class对象以后，就可以通过调用它的一些成员方法获取它所代表的类的属性，方法，修饰符等信息，以及调用newinstance()方法来创建新的实例对象。