Java的基本使用之反射

Posted 2020-12-13 提升自己，才有选择的能力和勇气

1、反射的概念

反射就是Reflection，Java的反射是指程序在运行期可以拿到一个对象的所有信息。反射是为了解决在运行期，对某个实例一无所知的情况下，去调用其方法。

 

2、class（类）

除了int等基本类型外，Java的其他类型全部都是class（包括interface）。

而class是由JVM在执行过程中动态加载的，JVM在每次第一次读取到一种class类型时，都将其加载进内存。每加载一种class，JVM就为其创建一个Class类型的实例，并关联起来。注意：这里的Class类型是一个名叫Class的class。如下：

public final class Class {
    private Class() {}
}

比如String类，当JVM加载String类时，它首先读取String.class文件到内存，然后，为String类创建一个Class实例并关联起来：

Class cls = new Class(String);

JVM持有的每个Class实例都指向一个数据类型（class或interface）。一个Class实例包含了该class的所有完整信息，包括类名、包名、父类、实现的接口、所有方法、字段等，因此，如果获取了某个Class实例，我们就可以通过这个Class实例获取到该实例对应的class的所有信息。这种通过Class实例获取class信息的方法就称为反射（Reflection）。

 

JVM也为每一种基本类型都创建了Class，如 int 的 Class可以通过int.class访问。

 

2.1、如何获取一个class的Class实例

1）直接通过一个class的静态变量class获取

Class cls = String.class;

2）如果有class的一个实例变量，可以直接通过 class 的实例变量提供的getClass()方法获取

String s = "Hello";
Class cls = s.getClass();

3）如果知道class的完整类名，可以通过静态方法Class.forName()获取

Class cls = Class.forName("java.lang.String");

一种class的Class实例在JVM中是唯一的。

 

如果获取到了一个Class实例，我们就可以通过该Class实例来创建对应类型的实例：

// 获取String的Class实例:
Class cls = String.class;
// 创建一个String实例:
String s = (String) cls.newInstance();  //创建了一个空字符串

上述代码相当于new String()。通过Class.newInstance()可以创建类实例，它的局限是：只能调用public的无参数构造方法。带参数的构造方法，或者非public的构造方法都无法通过Class.newInstance()被调用。

 

3、动态加载

JVM在执行Java程序的时候，并不是一次性把所有用到的class全部加载到内存，而是第一次需要用到class时才加载。例如：

// Main.java
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        if (args.length > 0) {
            create(args[0]);
        }
    }

    static void create(String name) {
        Person p = new Person(name);
    }
}

当执行Main.java时，由于用到了Main，因此，JVM首先会把Main.class加载到内存。然而，并不会加载Person.class，除非程序执行到create()方法，JVM发现需要加载Person类时，才会首次加载Person.class。如果没有执行create()方法，那么Person.class根本就不会被加载。这就是JVM动态加载class的特性。

动态加载class的特性对于Java程序非常重要。利用JVM动态加载class的特性，我们才能在运行期根据条件加载不同的实现类。