反射机制

反射机制概述

Java反射机制是指在运行时动态获取类的信息或动态调用对象的方法、修改属性等操作。主要核心就是Class类、Constructor类、Field类、Method类等API。反射机制主要应用于框架开发、动态代理、ORM框架、JDBC驱动等方面。通过反射机制，程序员能够获得在编译期间不被知晓的类、属性、方法等信息。但是反射机制的性能较低，常常被认为是一种牺牲性能换取灵活性的实现方式。

Java反射机制核心包：java.lang.reflect.*

Java反射机制核心类：

java.lang.Class
java.lang.reflect.Field
java.lang.reflect.Method
java.lang.reflect.Constructor
java.lang.reflect.Modifier

获取Class

Java中获取Class对象有以下三种方式：

调用Object类的getClass()方法

可以通过对象的getClass()方法来获取Class对象，例如：

Object obj = new Object();

Class clazz = obj.getClass();

使用“类.class”语法

可以使用“类.class”语法来获取Class对象，例如：

Class clazz = Object.class;

使用Class类的forName()方法

可以使用Class类的forName()方法来获取Class对象，例如：

Class clazz = Class.forName("java.lang.Object");

反射作用的体现

在属性配置文件中配置类名：classInfo.properties

className=java.util.Date

通过IO流读取属性配置文件，获取类名，再通过反射机制实例化对象。

如果要创建其他类的实例对象，只需要修改classInfo.properties配置文件即可。

这说明反射机制可以让程序变的更加灵活。在进行系统扩展时，可以达到OCP开闭原则。

反射Field

反射Field包括两方面：

一方面：通过反射机制获取Field

Field field = clazz.getDeclaredField("fieldName"); // 通过属性名获取

Field[] fields = clazz.getDeclaredFields(); // 获取所有的属性，包括私有的

另一方面：通过Filed访问对象的属性

Object fieldValue = field.get(myObject); // 读取某个对象的属性值

field.set(myObject, newValue); // 修改某个对象的属性值

反射Method

反射Method包括两方面：

一方面：通过反射机制获取Method

Method method = clazz.getDeclaredMethod("methodName", paramTypes);

另一方面：通过Method调用方法

Class clazz = MyClass.class;

Method method = clazz.getDeclaredMethod("methodName", paramTypes);

Object[] args = {arg1, arg2, arg3};

Object result = method.invoke(myObject, args);

反射Constructor

反射Constructor包括两方面：

一方面：通过反射机制获取Constructor

Constructor constructor2 = clazz.getDeclaredConstructor(paramTypes);

另一方面：通过Constructor创建对象

Class clazz = MyClass.class;

Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(paramTypes);

Object[] args = {arg1, arg2, arg3};

Object myObject = constructor.newInstance(args);

模拟框架的部分实现

配置文件中配置如下信息：classInfo.properties

className=com.powernode.javase.reflect.UserService

methodName=login

parameterTypes=java.lang.String,java.lang.String

parameterValues=admin,123456

通过反射机制创建对象，调用配置的方法
本案例的实现类似于Spring框架中部分实现，主要是通过修改配置文件来达到创建不同的对象，调用不同的方法。

类加载及双亲委派机制

类加载的过程

装载（loading）

类加载器负责将类的class文件读入内存，并创建一个java.lang.Class对象

连接(linking)

验证（Verify）

确保加载类的信息符合JVM规范。

准备（Prepare）

正式为静态变量在方法区中开辟存储空间并设置默认值
public static int k = 10; 此时：k会赋值0
public static final int f = 10; 此时： f会赋值10

解析（Resolve）

将虚拟机常量池内的符号引用替换为直接引用（地址）的过程。

初始化（initialization）

静态变量赋值，静态代码块执行

低版本的JDK中类加载器的名字：
  启动类加载器：负责加载rt.jar
  扩展类加载器：ext/*.jar
  系统类加载器：classpath

获取Class的四种方式

静态方法

Class clazz = Class.forName(“全限定类名”)

实例方法

Class clazz = 引用.getClass();

class属性

Class clazz = 类型名.class;

通过类加载器获取

ClassLoader classLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();

Class clazz = classLoader.loadClass(“全限定类名”);

Class.forName和classLoader.loadClass()的区别？
      Class.forName()：类加载时会进行初始化。
      classLoader.loadClass()：类加载时不会进行初始化，直到第一次使用该类。

类加载器

虚拟机内部提供了三种类加载器（Java9+）：

启动类加载器（BootstrapClassLoader）：加载Java最核心的类，例如String
平台类加载器（PlatformClassLoader）：加载Java平台扩展的类库，例如解析XML的
应用类加载器（AppClassLoader）：加载classpath中的
同时我们还可以自定义一个类加载器（UserClassLoader）
获取类加载器可以通过 getParent()方法一级一级获取

双亲委派机制

某个类加载器接收到加载类的任务时，通常委托给“父类加载”完成加载。
最“父类加载器”无法加载时，一级一级向下委托加载任务。
作用：

保护程序的安全。
防止类加载重复。

反射泛型（了解）

反射父类的泛型
反射接口的泛型
反射属性上的泛型
反射方法参数上的泛型
反射方法返回值的泛型
反射构造方法参数上的泛型

反射机制 ​

反射机制概述 ​

获取Class ​

反射作用的体现 ​

反射Field ​

反射Method ​

反射Constructor ​

模拟框架的部分实现 ​

类加载及双亲委派机制 ​

反射泛型（了解） ​