Java反射机制与动态代理

反射机制允许程序在执行期借助于Reflection API取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性及方法。

1、Java反射机制提供的功能

• 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
• 在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
• 生成动态代理
• 在运行时获取泛型信息
• 在运行时处理注解

2、反射相关的主要API

• java.lang.Class：代表一个类
• java.lang.reflect.Method：代表类的方法
• java.lang.reflect.Field：代表类的成员变量
• java.lang.reflect.Constructor：代表类的构造器

3、常用方法

• static Class forName(String name)：返回指定类名 name 的 Class 对象
• Object newInstance()：调用缺省构造函数，返回该Class对象的一个实例
• getName()：返回此Class对象所表示的实体（类、接口、数组类、基本类型或void）名称
• Class getSuperClass()：返回当前Class对象的父类的Class对象
• Class [] getInterfaces()：获取当前Class对象的接口
• ClassLoader getClassLoader()：返回该类的类加载器
• Constructor[] getConstructors()：返回一个包含某些Constructor对象的数组
• Field[] getDeclaredFields()：返回Field对象的一个数组
• Method getMethod(Stringname,Class … paramTypes)：返回一个Method对象，此对象的形参类型为paramType

4、获取Class类的实例(四种方法)

• 已知具体的类，通过类的class属性获取， 该方法最为安全可靠，程序性能最高：Class clazz = String.class;
• 已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象：Class clazz = “www.atguigu.com”.getClass();
• 已知一个类的全类名，且该类在类路径下， 可通过Class类的静态方法forName()获取，可能抛出ClassNotFoundException：Class clazz = Class.forName(“java.lang.String”);
• 其他方式(不做要求)：Class clazz4 =this.getClass().getClassLoader().loadClass(“类的全类名”);

5、创建运行时类的对象

• 调用Class对象的newInstance()方法
• 类必须有一个无参数的构造器。
• 类的构造器的访问权限需要足够。
• 通过Class类的getDeclaredConstructor(Class … parameterTypes)取得本类的指定形参类型的构造器，在通过构造器的newInstance()方法创建对象

6、通过反射获取运行时类的完整结构：

（1）实现的全部接口Interface

• public Class<?>[] getInterfaces()

（2）所继承的父类Superclass

• public Class<? Super T> getSuperclass()

（3）获取构造器Constructor

• public Constructor<T>[] getConstructors()：返回此 Class 对象所表示的类的所有public构造方法。

• public Constructor<T>[] getDeclaredConstructors()：返回此 Class 对象表示的类声明的所有构造方法。

• Constructor类中：

• • 取得修饰符：public int getModifiers();

• • 取得方法名称：public String getName();

• • 取得参数的类型：public Class<?>[] getParameterTypes();

• • 创建对象：public TnewInstance(Object... initargs);

（4）获取方法Method

• public Method[] getDeclaredMethods()：返回此Class对象所表示的类或接口的全部方法 

• public Method[] getMethods()：返回此Class对象所表示的类或接口的public的方法

• public Method getMethod(String name,Class…parameterTypes)：获取指定方法名的方法对象

• Method类中：

• • public Class<?> getReturnType()：取得全部的返回值

• • public Class<?>[] getParameterTypes()：取得全部的参数

• • public int getModifiers()：取得修饰符

• • public Class<?>[] getExceptionTypes()：取得异常信息

• • Object invoke(Object obj, Object[] args)：执行指定的方法

• • • 若原方法声明为private,则需要在调用此invoke()方法前，显式调用方法对象的setAccessible(true)方法，将可访问private的方法。

（5）获取属性Field

• public Field[] getFields()：返回此Class对象所表示的类或接口的public的Field。

• public Field[] getDeclaredFields()：返回此Class对象所表示的类或接口的全部Field。

• public Field getField(String name)：返回此Class对象表示的类或接口的指定的public的Field。

• public Field getDeclaredField(String name)：返回此Class对象表示的类或接口的指定的Field。

• Field类中：

• • public int getModifiers()：以整数形式返回此Field的修饰符

• • public Class<?> getType()：得到Field的属性类型

• • public String getName()：返回Field的名称。

• • public Object get(Object obj) 取得指定对象obj上此Field的属性内容

• • public void set(Object obj,Object value) 设置指定对象obj上此Field的属性内容

• • • 若原属性声明为private,则需要在调用此get()/set()方法前，显式调用对象的setAccessible(true)方法，将可访问private的属性。

（6）获取注解Annotation

• get Annotation(Class<T> annotationClass)

• getDeclaredAnnotations()

（7）获取泛型

• 获取父类泛型类型：Type getGenericSuperclass()

• 泛型类型：ParameterizedType

• 获取实际的泛型类型参数数组：getActualTypeArguments()

（8）获取包名

• Package getPackage()

7、关于setAccessible方法的使用

• Method和Field、 Constructor对象都有setAccessible()方法。
• setAccessible启动和禁用访问安全检查的开关。
• 参数值为true则指示反射的对象在使用时应该取消Java语言访问检查。
• 提高反射的效率。 如果代码中必须用反射， 而该句代码需要频繁的被调用， 那么请设置为true。
• 使得原本无法访问的私有成员也可以访问
• 参数值为false则指示反射的对象应该实施Java语言访问检查。

8、动态代理

动态代理是指客户通过代理类来调用其它对象的方法，并且是在程序运行时根据需要动态创建目标类的代理对象。

（1）创建接口InvocationHandler的实现类

public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler {
    private Object obj;    //需要使用被代理类的对象进行赋值
 
    public void bind(Object obj) {
        this.obj = obj;
    }
    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("代理功能1");
        Object returnValue = method.invoke(obj, args);    //method:即为代理类对象调用的方法，此方法也就作为了被代理类对象要调用的方法
        System.out.println("代理功能2");
        return returnValue;                                //上述方法的返回值就作为当前类中的invoke()的返回值。
    }
}

（2）创建被代理类及其接口

必须创建接口，因为代理类是通过接口代理的

（3）创建代理类对象

MyInvocationHandler handler = new MyInvocationHandler();
Human person = new Person();
handler.bind(person);
Human personProxyInstance = (Human) Proxy.newProxyInstance(person.getClass().getClassLoader(), person.getClass().getInterfaces(), handler);    //创建person类的代理类对象

（4）执行代理操作

String belief = personProxyInstance.getBelief();

（5）创建代理类对象方式二：创建代理类工厂来获取代理类对象

public class ProxyFactory {
    public static Object getProxyInstance(Object object) {
        MyInvocationHandler handler = new MyInvocationHandler();
        handler.bind(object);
        return Proxy.newProxyInstance(object.getClass().getClassLoader(), object.getClass().getInterfaces(), handler);
    }
}