java-反射机制的原理与简单使用

摘要: java反射是Java被视为动态（或准动态）语言的一个关键性质。这个机制允许程序在运行时透过Reflection APIs取得任何一个已知名称的class的内部信息，包括其modifiers（诸如public, static 等）、superclass（例如Object）、实现之interfaces（例如Cloneable），也包括fields和methods的所有信息，并可于运行时改变fields内容或唤起methods。

问题：

1.在运行时，对于一个java类，能否知道属性和方法；能否去调用它的任意方法？

答案是肯定的。

一、 原理

简单的来说，反射机制其实就是指程序在运行的时候能够获取自身的信息。如果知道一个类的名称/或者它的一个实例对象， 就能把这个类的所有方法和变量的信息(方法名，变量名，方法，修饰符，类型，方法参数等等所有信息)找出来。如果明确知道这个类里的某个方法名+参数个数 类型，还能通过传递参数来运行那个类里的那个方法，这就是反射。

尽管Java不是一种动态语言，但它却有一个非常突出的动态机制：Reflection。它使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。既一种“看透class”的能力。

当然，在平时的编程中，反射基本用不到，但是在编写框架的时候，反射用的就多了，比如你要使用某一个类进行操作，但是这个类是用户通过配置文件配置进来 的，你需要先读配置文件，然后拿到这个类的全类名：比如test.Person,然后在利用反射API来完成相应的操作。

二、 优缺点

反射的优点当然是体现在它的动态性上面，能运行时确定类型，绑定对象。动态编译最大限度发挥了java的灵活性，体现了多态的应用，降低类之间的藕合性。 一句话，反射机制的优点就是可以实现动态创建对象和编译，特别是在J2EE的开发中，它的灵活性就表现的十分明显。比如，一个大型的软件，不可能一次就把 它设计的很完美，当这个程序编译后，发布了，当发现需要更新某些功能时，我们不可能要用户把以前的卸载，再重新安装新的版本，假如这样的话，这个软件肯定 是没有多少人用的。采用静态的话，需要把整个程序重新编译一次才可以实现功能的更新，而采用反射机制的话，它就可以不用卸载，只需要在运行时才动态的创建 和编译，就可以实现该功能。
它的缺点是对性能有影响。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。这类操作总是慢于只直接执行相同的操作。

/**
* @throws Exception
* <p class="detail">
* 功能：测试反射机制
* </p>
* @author wuxw
* @param args
* @throws
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
Reflection ref = new Reflection();
People temPeople =new People();
temPeople.setName("大魔王");
// 必须public 修饰属性
Object pro = ref.getProperty(temPeople, "name");
System.out.println(pro);

//static 属性名
temPeople.factherName="大魔王的芭比";
Object pro2 = ref.getStaticProperty(People.class.getName(), "factherName");
System.out.println(pro2);

Object[] xx3 = new Object[]{};
Object pro5 = ref.invokeMethod(temPeople, "doSomething",xx3);
System.out.println(pro5);
//无参数,无返回,做些什么...
//null
Object[] xx = new Object[]{1};
Object pro3 = ref.invokeMethod(temPeople, "doSomething2",xx);
System.out.println(pro3);
/**
* 有参数,无返回,做些什么...
* null
*/
Object[] xx2 = new Object[]{1};
Object pro4 = ref.invokeMethod(temPeople, "doSomething3",xx2);
System.out.println(pro4);
/**
* 有参数,有返回,做些什么...
* 0
*/
}

package com.text.java;
import java.lang.reflect.Array;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

/**
* <p class="detail">
* 功能：反射工具类
* </p>
* @ClassName: Reflection
* @version V1.0
* @date 2016-8-11
* @author damw
*/

public class Reflection {
/**
* 得到某个对象的公共属性
*
* @param owner, fieldName
* @return 该属性对象
* @throws Exception
*
*/
public Object getProperty(Object owner, String fieldName) throws Exception {

Class ownerClass = owner.getClass();

Field field = ownerClass.getField(fieldName);

Object property = field.get(owner);

return property;
}

/**
* 得到某类的静态公共属性
*
* @param className 类名
* @param fieldName 属性名
* @return 该属性对象
* @throws Exception
*/
public Object getStaticProperty(String className, String fieldName)
throws Exception {
Class ownerClass = Class.forName(className);

Field field = ownerClass.getField(fieldName);

Object property = field.get(ownerClass);

return property;
}

/**
* 执行某对象方法
*
* @param owner
* 对象
* @param methodName
* 方法名
* @param args
* 参数
* @return 方法返回值
* @throws Exception
*/
public Object invokeMethod(Object owner, String methodName, Object[] args)
throws Exception {

Class ownerClass = owner.getClass();

Class[] argsClass = new Class[args.length];

for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {
argsClass[i] = args[i].getClass();
}

Method method = ownerClass.getMethod(methodName, argsClass);

return method.invoke(owner, args);
}

/**
* 执行某类的静态方法
*
* @param className
* 类名
* @param methodName
* 方法名
* @param args
* 参数数组
* @return 执行方法返回的结果
* @throws Exception
*/
public Object invokeStaticMethod(String className, String methodName,
Object[] args) throws Exception {
Class ownerClass = Class.forName(className);

Class[] argsClass = new Class[args.length];

for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {
argsClass[i] = args[i].getClass();
}

Method method = ownerClass.getMethod(methodName, argsClass);

return method.invoke(null, args);
}

/**
* 新建实例
*
* @param className
* 类名
* @param args
* 构造函数的参数
* @return 新建的实例
* @throws Exception
*/
public Object newInstance(String className, Object[] args) throws Exception {
Class newoneClass = Class.forName(className);

Class[] argsClass = new Class[args.length];

for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {
argsClass[i] = args[i].getClass();
}

Constructor cons = newoneClass.getConstructor(argsClass);

return cons.newInstance(args);

}

/**
* 是不是某个类的实例
* @param obj 实例
* @param cls 类
* @return 如果 obj 是此类的实例，则返回 true
*/
public boolean isInstance(Object obj, Class cls) {
return cls.isInstance(obj);
}

/**
* 得到数组中的某个元素
* @param array 数组
* @param index 索引
* @return 返回指定数组对象中索引组件的值
*/
public Object getByArray(Object array, int index) {
return Array.get(array,index);
}
}