Java 基础2 - 反射

反射

Class

一般情况下，新建一个对象时可以在程序运行阶段之前就明确知道它的具体类型、属性等信息，然后使用 new 关键字进行生成，而反射这种手段是发生在运行的时候，而且是不知道这些信息的，需要借助于 Class 这个类来完成对象的生成。

每个已经加载的类在内存中都有一份它的信息，每个对象都有指向它的所属类信息的引用，类信息对应的类就是 java.lang.Class 。

Object 有一个方法可以获取对象的 Class 对象：

public final native Class<?> getClass()

因为这个方法本身不知道具体是个什么类型，所以用了个泛型通配符，如果用的时候知道具体类名，可以手动写明类型：

Class<People> class = People.class;

接口也有 Class 对象：

Class<Comparable> class = Comparable.class;

基本类型没有 getClass() 方法，但有 Class 对象，注意泛型参数就是包装类：

Class<Integer> intClass = int.class;
Class<Double> doubleClass = double.class;
...

数组：

Class<? extends String[]> strArrClass = (new String[3]).getClass();
Class<? extends int[][]> intArrsClass = (new int[3][3]).getClass();

枚举：

enum SIZE {
    SMALL, BIG
};
Class<SIZE> class = SIZE.class;

根据类名直接加载 Class （可能抛出异常 ClassNotFoundException ）：

Class<?> class = Class.forName("java.util.HashMap");

使用 `Class` 获取信息

名称信息

其实就是获取类名，有以下几种方法：

public String getName();
public String getSimpleName();
public String getCanonicalName();
public String getPackage();

字段信息

Class 获取字段的方法:

// 返回所有的public字段，包括父类的
public Field[] getFields() throws SecurityException
// 返回本类的所有字段，包括非 public 的，但不包括父类
public Field[] getDeclaredFields() throws SecurityException
// 返回本类或父类中指定名称的字段
public Field getField(String name)
// 返回本类中声明指定名称的字段
public Field getDeclaredField(String name)

Field 获取字段信息的方法:

// 获取字段名称
public String getName()
// 是否当前程序可读
public boolean isAccessible()
// 修改是否可读,以支持访问非 public 字段
public void setAccessible(boolean flag) throws SecurityException
// 读取值，Obj就是被读取的目标对象
public Object get(Object obj)
// 设置值，Obj就是被写入的目标对象
public void set(Object obj, Object value)

方法信息

Class 类获取方法信息的方法跟获取字段信息的方法差不多，见名知意。有个特别点的方法需要留意下：
```
public Object invoke(Object obj, Object... args) throws IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException
```
对于 invoke 方法，如果这个 Mehtod 是个静态方法，obj 就会被忽略，可以为 null ，args 也可以为 null ，也可以为一个空数组，方法调用的返回值被包装为 Object 返回，如果实际方法调用抛出异常，异常会被包装为 InvocationTargetException 重新抛出，可以通过 getCause() 方法查看原异常。
创建对象和构造方法

Class 有个 newInstance() 方法来创造新对象，它默认调用无参的 public 构造函数，如果没有，就会抛出异常。Class 还提供了 getConstructors() 来查看某个类有什么构造函数。

泛型

有些类是使用了泛型的，有以下几种方式支持读取类的泛型信息：

Class ：

public TypeVariable<Class<T>>[] getTypeParameters()

Field ：

public Type getGenericType()

Method ：

public Type getGenericReturnType()
public Type[] getGenericParameterTypes()
public Type[] getGenericExceptionTypes()

Constructor ：

public Type[] getGenericParameterTypes()
public Type[] getGenericExceptionTypes()

类型检查与转换

instanceof 关键字可以判断某个对象是不是某个类的实例，instanceof 后面的类型是在代码中确定的，如果要检查的类型是动态的/运行前不确定的，可以使用 Class 提供的 isInstance() 来判断。

代码中类型转换一般会在值的左边以 (类型)值 的形式做转换，这个类型也是提前知道的，如果是不确定的，可以使用 Class 提供的 cast() 方法来做转换。

可以使用 Class 提供的 isAssignableFrom() 来判断某个对象能不能赋值给某种类的变量。
Class 的类型信息

判断是否是数组、接口、基本类型、枚举、注解、内部类等类型。
类的声明信息

获取修饰符、用了什么注解、实现了哪些接口、等信息。

类的加载

// 使用系统类加载器（也叫应用程序类加载器）加载
public static Class<?> forName(String className) throws ClassNotFoundException
// 使用指定的加载器加载
public static Class<?> forName(String name, boolean initialize, ClassLoader loader)

根据类名加载类就用 forName() 方法，ClassLoader 见后文：类加载器。

数组

数组类型有个方法可以获取元素类型：
```
public native Class<?> getComponentType()
```
还有个专门的类 Array 可以用于创建数组对象以及对数组进行访问。
枚举

枚举类型有个方法可以获取所有枚举常量：
```
public T[] getEnumConstants();
```