一篇文章全面了解Java反射机制
java的反射机制在实践中可谓无处不在，如果你已经工作几年，还对java的反射机制一知半解，那么这篇文章绝对值得你读一读。
什么是反射
反射 (reflection) 是java的特征之一，它允许运行中的java程序获取自身的信息，并且可以操作类或对象的内部属性。
通俗的来讲就是：通过反射机制，可以在运行时获得程序或程序集中每一个类型的成员和成员的信息。
注意这里的重点是：运行时，而不是编译时。我们常规情况下写的对象类型都是在编译期就确定下来的。而java反射机制可以动态地创建对象并调用其属性，这样创建对象的方式便异常灵活了。
虽然通过反射可以动态的创建对象，增加了灵活性，但也不是什么地方都可用，还要考虑性能、编码量、安全、面向对象性等。
我们知道java是面向对象的，如果通过反射机制去操作对象里面的属性或方法，一定程度上破坏了面向对象的特性。同时，通过反射机制还可以修改私有变量，也存在一定的安全性问题。
但这并不影响反射在实践中的应用，几乎各大框架多多少少都在使用java反射机制。特别是主流的spring框架。
功能及用途
java反射主要提供以下功能：
- 在运行时判断任意一个对象所属的类；
- 在运行时构造任意一个类的对象；
- 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法（通过反射甚至可以调用private方法）；
- 在运行时调用任意一个对象的方法
反射最重要的用途之一就是开发各类通用框架。以spring为例，当基于xml进行配置bean时，我们通常写如下代码：
<bean class="com.choupangxia.userserviceimpl"> </bean>
spring在启动的时候便会利用反射机制去加载对应的userserviceimpl类，然后进行实例化。如果不存在该类则会抛出异常，通常异常中还会出现invoke方法调用的堆栈信息。
当spring基于注解去实例化对象时，同样利用的是反射机制。下面通过一个简单demo示例，演示一下如何通过反射获得注解信息：
static void inituser(user user) throws illegalaccessexception {
// 获取user类中所有的属性(getfields无法获得private属性)
field[] fields = user.class.getdeclaredfields();
// 遍历所有属性
for (field field : fields) {
// 如果属性上有此注解，则进行赋值操作
if (field.isannotationpresent(initsex.class)) {
initsex init = field.getannotation(initsex.class);
field.setaccessible(true);
// 设置属性的性别值
field.set(user, init.sex().tostring());
system.out.println("完成属性值的修改，修改值为:" + init.sex().tostring());
}
}
}
上述代码是之前写《一篇文章，全面了解java自定义注解》中的示例，相关文章可关注公众号“程序新视界”，回复“注解”获得全文。
更多关于java反射的例子我们就不多说了。上面的示例现在看不懂也没关系，下面我们就来详细介绍一下java反射机制的具体使用。
简单示例
我们通过一个简单的示例对比，来了解一下java反射机制。首先来看正常情况下创建对象并使用对象的示例：
user user = new user();
user.setusername("公众号：程序新视界");
user.setage(3);
那么，当基于反射机制来达到统一效果该怎么做呢？看下面的具体实现：
@test
public void testcreatereflect() throws classnotfoundexception, nosuchmethodexception, illegalaccessexception,
invocationtargetexception, instantiationexception {
// 获取user所对应的class对象
class clz = class.forname("com.choupangxia.reflect.user");
// 获取user类无参数的构造器
constructor constructor = clz.getconstructor();
// 通过构造器创建user对象
user user = (user) constructor.newinstance();
user.setusername("公众号：程序新视界");
user.setage(3);
system.out.println("username=" + user.getusername());
system.out.println("age=" + user.getage());
}
在上述过程中通过class.forname获得user所对应的class对象，获得构造器constructor，通过构造器创建出来一个user对象，然后调用对应的方法。
当然，后面的步骤中也可以完全不出现user类，直接通过class对象获得对应的method进行调用。示例如下：
method setusernamemethod = clz.getmethod("setusername", string.class);
method setagemethod = clz.getmethod("setage", int.class);
setusernamemethod.invoke(obj,"公众号：程序新视界");
setagemethod.invoke(obj,3);
关于get方法也是如此操作，就不再赘述。
经过上面的实例我们已经能够正常创建对象，并使用对象了。下面就看看反射常用的api，通过这些api我们可以实现更多的更复杂的功能。
反射常用api
获取class对象的三种方法
第一种方法：当你知道类的全路径名时，可使用class.forname静态方法来获得class对象。上面的示例就是通过这种方法获得：
class clz = class.forname("com.choupangxia.reflect.user");
第二种方法：通过“.class”获得。前提条件是在编译前就能够拿到对应的类。
class clz = user.class;
第三种：使用类对象的getclass()方法。
user user = new user(); class clz = user.getclass();
创建对象的两种方法
可以通过class对象的newinstance()方法和通过constructor 对象的newinstance()方法创建类的实例对象。
第一种：通过class对象的newinstance()方法。
class clz = user.class; user user = (user) clz.newinstance();
第二种：通过constructor对象的newinstance()方法。
class clz = class.forname("com.choupangxia.reflect.user");
constructor constructor = clz.getconstructor();
user user = (user) constructor.newinstance();
其中第二种方法创建类对象可以选择特定构造方法，而通过 class对象则只能使用默认的无参数构造方法。
class clz = user.class;
constructor constructor = clz.getconstructor(string.class);
user user = (user) constructor.newinstance("公众号：程序新视界");
获取类属性、方法、构造器
通过class对象的getfields()方法获取非私有属性。
field[] fields = clz.getfields();
for(field field : fields){
system.out.println(field.getname());
}
上述实例中的user对象属性都是private，无法直接通过上述方法获取，可将其中一个属性改为public，即可获取。
通过class对象的getdeclaredfields()方法获取所有属性。
field[] fields = clz.getdeclaredfields();
for(field field : fields){
system.out.println(field.getname());
}
执行打印结果：
username age
当然针对属性的其他值也是可以获取的，针对私有属性的修改需要先调用field.setaccessible(true)方法，然后再进行赋值。关于具体应用，回头看我们最开始关于注解的实例中的使用。
获取方法的示例如下：
method[] methods = clz.getmethods();
for(method method : methods){
system.out.println(method.getname());
}
打印结果：
setusername setage getusername getage wait wait wait equals tostring hashcode getclass notify notifyall
可以看到，不仅获取到了当前类的方法，还获取到了该类父类object类中定义的方法。
关于获取构造器的方法上面已经讲到了，就不再赘述。而上述的这些方法在class中都有相应的重载的方法，可根据具体情况进行灵活使用。
利用反射创建数组
最后，我们再看一个通过反射创建数组的实例。
@test
public void createarray() throws classnotfoundexception {
class<?> cls = class.forname("java.lang.string");
object array = array.newinstance(cls,5);
// 向数组添加内容
array.set(array,0,"hello");
array.set(array,1,"公众号");
array.set(array,2,"程序新视界");
array.set(array,3,"二师兄");
array.set(array,4,"java");
// 获取数组中指定位置的内容
system.out.println(array.get(array,2));
}
小结
想必经过上述的学习，对java反射机制有了更进一步的了解，在最开始我们已经说了反射机制也是有不足的。因此，如果可能尽量使用正统的写法，但如果你在开发通用框架，则可考虑使用。
后面，有机会我们再讲解反射机制的源码，别忘记关注公众号：程序新视界。