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什么是反射，为什么它是有用的，以及如何使用它？
1.什么是反射？
“反射通常是JVM中运行的程序需要检测和修改运行时程序的行为的一种能力。”这个概念通常与内省(Introspection)混淆。以下是这两个术语在维基百科中的定义：
内省是指计算机程序在运行时检查对象类型的一种能力，通常也可以称作运行时类型检查。
反射是指计算机程序在运行时可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力。
从他们的定义可以看出，内省是反射的一个子集。有些语言支持内省，但不支持反射，如C++。
内省例子：instanceof运算符用于确定一个对象是否属于一个特定的类。
if(obj instanceof Dog){
Dog d = (Dog)obj;
d.bark();
}
反射例子：Class.forName()方法通过类或接口的名称(一个字符串和完全限定名)来返回对应Class的对象。forName方法会对类初始化。
// with reflection
Class> c = Class.forName("classpath.and.classname");
Object dog = c.newInstance();
Method m = c.getDeclaredMethod("bark", new Class>[0]);
m.invoke(dog);
在Java中，更关注于反射而非内省，因为你不能改变一个对象的结构。
2.为什么我们需要反射？
反射能够让我们：
运行时检测一个对象所属的类；
运行时构造一个类的对象；
运行时检测一个类的字段和方法；
运行时调用一个对象的任意方法；
修改构造函数、方法、字段的访问权限，AccessibleObject的setAccessible(boolean flag)方法；
等等
反射是框架中常用的方法。
例如，JUnit通过反射来查找标记为 @Test 注解的方法，并在运行单元测试时调用这些方法。
对于Web框架，产品开发人员在配置文件中定义接口和类的实现。通过使用反射，框架可以快速动态地初始化所需要的类。
例如，Spring框架使用bean的配置，如：
当Spring上下文处理元素时，将使用Class.forName(String)与参数"com.programcreek.Foo"来实例化类。然后，它会再次使用反射来得到元素对应的setter方法并设置指定的值。
相同的机制也用于Servlet web applications：
someServlet
com.programcreek.WhyReflectionServlet
3.如何使用反射？
通过以下几个典型的小例子来学习如何使用反射。
例1：获取对象的类名称。
package myreflection;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectionHelloWorld {
public static void main(String[] args){
Foo f = new Foo();
System.out.println(f.getClass().getName());
}
}
class Foo {
public void print() {
System.out.println("abc");
}
}
输出：
myreflection.Foo
例2：调用未知对象的方法。
对于下面的代码示例，假象一下对象的类型是未知的。通过使用反射，代码可以使用该对象，并找出对象有一个名为“print”的方法，然后调用它。
package myreflection;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectionHelloWorld {
public static void main(String[] args){
Foo f = new Foo();
Method method;
try {
method = f.getClass().getMethod("print", new Class>[0]);
method.invoke(f);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class Foo {
public void print() {
System.out.println("abc");
}
}
abc
例3：从Class实例创建对象
package myreflection;
public class ReflectionHelloWorld {
public static void main(String[] args){
//create instance of "Class"
Class> c = null;
try{
c=Class.forName("myreflection.Foo");
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
//create instance of "Foo"
Foo f = null;
try {
f = (Foo) c.newInstance();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
f.print();
}
}
class Foo {
public void print() {
System.out.println("abc");
}
}
示例4：获取构造函数和创建实例。
package myreflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
public class ReflectionHelloWorld {
public static void main(String[] args){
//create instance of "Class"
Class> c = null;
try{
c=Class.forName("myreflection.Foo");
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
//create instance of "Foo"
Foo f1 = null;
Foo f2 = null;
//get all constructors
Constructor> cons[] = c.getConstructors();
try {
f1 = (Foo) cons[0].newInstance();
f2 = (Foo) cons[1].newInstance("abc");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
f1.print();
f2.print();
}
}
class Foo {
String s;
public Foo(){}
public Foo(String s){
this.s=s;
}
public void print() {
System.out.println(s);
}
}
null
abc
此外，你可以使用Class实例来获取该类实现的接口，父类，声明的字段等。
例5：通过反射来修改数组的大小。
package myreflection;
import java.lang.reflect.Array;
public class ReflectionHelloWorld {
public static void main(String[] args) {
int[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };
int[] newIntArray = (int[]) changeArraySize(intArray, 10);
print(newIntArray);
String[] atr = { "a", "b", "c", "d", "e" };
String[] str1 = (String[]) changeArraySize(atr, 10);
print(str1);
}
// change array size
public static Object changeArraySize(Object obj, int len) {
Class> arr = obj.getClass().getComponentType();
Object newArray = Array.newInstance(arr, len);
//do array copy
int co = Array.getLength(obj);
System.arraycopy(obj, 0, newArray, 0, co);
return newArray;
}
public static void print(Object obj) {
Class> c = obj.getClass();
if (!c.isArray()) {
return;
}
System.out.println("\nArray length: " + Array.getLength(obj));
for (int i = 0; i < Array.getLength(obj); i++) {
System.out.print(Array.get(obj, i) + " ");
}
}
}
输出：
Array length: 10
1 2 3 4 5 0 0 0 0 0
Array length: 10
a b c d e null null null null null
总结
上面的代码示例仅仅展现了Java反射提供的非常小的一部分功能。阅读这些例子只能让你初识Java反射，你需要在Oracle的官网阅读相关文档来了解更多信息。