传智播客 Java网络公开课二反射详解

枚举讲解完以后接着就是反射，理解了反射机制，以后学习框架内部实现的原理就会容易很多了。首先要明白的是Class这个类。例如学JAVA的时候，经常将人这个对象用Person类来描述，Person类中将会用变量和方法来描述这一类对象该有什么和不该有什么。同样的，java类本身也是一种对象，也需要表述一个java类中应该有什么和不应该有什么。这个描述java类的类叫做Class，它描述类中应该有方法，有成员变量，而具体的方法和成员变量的名称是什么，则是在具体的class实例对象中指定的。所以Class类对于类中属性的值是什么，它不管。只有Class类的对象才会根据类来确定各个属性的值。下面是张老师课程中的比喻：Person的实例对象是什么？张三这个人，李四这个人，同样的，Class实例对象是什么？Person这个类的字节码，Date、Vector等这些类的字节码就是Class这个类的实例对象。
下面的代码可以帮助进行对比理解：
Person p1 = new Person("zhangsan");
Person p2 = new Person("lisi");

Class x1 = Vector.class;//Vector类在内存里的字节码
Class x2 = Date.class;//Date类在内存里的字节码
从另一个角度来说，运行JAVA程序，被调用的类都要按一定规则被类加载器加载到内存，占用一片存储空间，这个空间里面的内容就是类的字节码，因此需要用一个个对象来表示这一片片的空间(字节码)，这些对象具有相同的类型，这个类型就是上面说的Class这个类。下面代码片断是main方法中的一段：
Class x1 = Date.class;
Class x2 = new Date().getClass();
Class x3 = Class.forName("java.util.Date");
if(x1 == x2)
{
System.out.println(x1.getName());
}
if(x1 == x3)
{
System.out.println(x1.getSimpleName());
}
以上代码是通过三种不同的方式获得Class的实例，代码的运行结果显示都能打印类的名字，说明x1==x2==x3，即三个引用的都是同一个对象，换句话说就是同一份一份字节码。所以通常一个类在虚拟机中只有一份字节码，而且是在第一次用到该类的时候才被载入内存的。
有了以上知识，接下来就可以认识反射了。所谓反射，就是把Java类中的各种成分映射成相应的java类。例如，一个Java类中用一个Class类的对象来表示，一个类中的组成部分：成员变量，方法，构造方法，修饰符，包等等信息也用一个个的Java类来表示，就像汽车是一个类，汽车中的发动机，变速箱等等也是一个个的类。表示java类的Class类显然要提供一系列的方法，来获得其中的变量，方法，构造方法，修饰符，包等信息，这些信息就是用相应的类来表示的，它们是Field、Method、Contructor、Package等等。
一个类中的一个成员就是这些类的一个实例对象，得到这些实例对象后，能用它们做什么呢？首先是获取构造方法类的对象。在实际应用中，能够通过获取到的构造方法来创建一个该类的实例对象：
Class clazz = String.class;
Constructor constructor = clazz.getConstructor(StringBuffer.class);
String str = (String)constructor.newInstance(new StringBuffer("abc"));
System.out.println(str);
首先通过其中一种方式获得类的Class实例clazz，然后通过clazz获得构造方法，这里需要提到的是，虽然可以直接在clazz上调用newInstance方法，但是那是一种默认的行为，所以产生的对象执行默认构造方法，因此也要求类本身有默认的构造方法，否则这种不穿常数直接产生实例的调用就会报错。代码示例中在获取构造方法的同时传入了构造方法参数的类型，同样也是用参数所在类的Class对象表示的。
通过反射得到对象后，可以进一步访问对象的属性，调用对象的方法。下面代码片断就是访问属性和调用方法的示例：
代码一：
public class ReflectPoint {
public int x;
private int y;
public ReflectPoint(int x, int y) {
super();
this.x = x;
this.y = y;
}
}
class TestArrayArguments
{
public static void main(String [] args)
{
for(String arg:args)
{
System.out.println("----------" + arg + "----------");
}
}
}
代码二：
Class clazzPoint = ReflectPoint.class;
Field fieldX = clazzPoint.getField("x");
fieldX.get(new ReflectPoint(3,5));

Method mMain = TestArrayArguments.class.getMethod("main", String[].class);
mMain.invoke(null,new Object[]{new String[]{"aaa","bbb"}});
mMain.invoke(null,(Object)new String[]{"aaa","bbb"});
代码一是为了测试属性访问和方法的调用的辅助类。通过Class对象的getField方法可以得到域对象，然后通过域对象的get方法，传入具体的对象引用，就能访问到相应对象的属性了。当然，如果属性是私有的，就要强制用setAccessible方法来进行设定了。通过反射调用方法也是采用这种模式，先通过Class对象得到方法对象，然后通过该对象调用invoke方法来完成调用相应对象的方法。所invoke方法就有两个参数，一个是对象引用，如果是静态方法，不需要对象就能执行，就可以传递一个null参数，接着就是被调用方法的参数。jdk1.5使用的是可变参数列表，但是jdk1.4则是一个Object数组。因此，当我们将一个数组作为参数传递给invoke方法时，按jdk1.4的语法，数组中的每个元素对应一个参数，按jdk1.5的语法，整个数组是一个参数，就这就产生了矛盾。例如示例中的main方法的参数是一个数组，那么在这种情况下，我们该如何给它传递参数呢？jdk1.5肯定要兼容jdk1.4的语法，上面示例的两种调用方式就解决了问题，如果直接传递new String[]{"xxx"}这个参数，虽然这符合jdk1.5的语法要求，但是，为了兼容jdk1.4的语法，jdk把它理解成了jdk1.4的样子，所以，出现了参数类型不对的问题。对于传数组的情况，只能按jdk1.4的语法进行调用，因为如果参数类型就是Object，它是没有办法区别的。
反射有什么用？什么时候要用反射方式来做。张老师打了个比方，举例，我房子卖给用户，由用户自己装门和空调，那我在写本程序(房子框架)时，你这个用户可能还在上小学，我写的房子怎样调用到你的门窗呢?这个时候就只能通过反射来解决了。