什么是动态语言

我们都知道Java是动态语言，但什么是动态语言呢？大致认同的定义是：

程序运行时，允许改变程序结构或变量类型，这种语言称为动态语言。

从这个观点看，Perl，Python，Ruby是动态语言，C++，Java，C#不是动态语言。

什么是反射

JAVA有着一个非常突出的动态相关机制：Reflection（反射）。先看一下反射的概念：

在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。

换句话说，Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class，获悉其完整构造（但不包括methods定义），并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。

反射机制能做什么

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方法；
生成动态代理。

Class

Class 类继承自Object，其实体用以表达Java程序运行时的classes和interfaces，也用来表达enum、array、primitive Java types（boolean, byte, char, short, int, long, float, double）以及关键词void。

当一个class被加载，或当加载器（class loader）的defineClass()被JVM调用，JVM 便自动产生一个Class 对象。

Class是Reflection故事起源。针对任何您想探勘的类，唯有先为它产生一个Class 对象，接下来才能经由后者唤起为数十多个的Reflection APIs。

获取Class三种方式

1. Object类中的getClass()

Date date = new Date();
Class c = date.getClass();

2. static method-Class.forName()

Class c = Class.forName("java.util.Date");

3. T.class

Class c = Date.class;

创建对象的五种方式

1. 使用new（最常用）

Date d = new Date();

2. 使用Class类的newInstance方法

newInstance方法调用无参的构造函数创建对象

Date d =  Date.class.newInstance();

3. 使用Constructor类的newInstance方法

java.lang.reflect.Constructor类里也有一个newInstance方法可以创建对象。
可以通过这个newInstance方法调用有参数的和私有的构造函数。

Constructor<Date> constructor= Date.class.getConstructor();
Date d = constructor.newInstance();

4. 使用clone

用clone方法创建对象并不会调用任何构造函数。
要使用clone方法，我们需要先实现Cloneable接口并实现其定义的clone方法。

Date d1 = new Date();
Date d2 = (Date)d1.clone();

5. 使用反序列化

ObjectInputStream is = new ObjectInputStream(new FileInputStream("D:/user.obj"));
User userTemp = (User) is.readObject();

Reflection API

Class的方法

1. 获取Field

Field[] getFields() 获取所有public域
Field[] getDeclaredFields() 获取所有域

Class c = Class.forName("java.util.Date");
Field[] fields0 = c.getFields();
Field[] fields1 = c.getDeclaredFields();

Field getField(String name) 获取指定名称的域
Field getDeclaredField(String name) 获取指定名称的域

Field的方法

Object get(Object obj) 返回obj对象中用Field对象表示的域值
void set(Object obj,Object newValue) 设置Obj对象中Field对象表示的域的值

User user = new User("001","winson","w5566");
Class c = user.getClass();
Field[] fields =  c.getDeclaredFields();
for (Field field: fields) {
    field.setAccessible(true);
    Object object = field.get(user); //获取user对象中Field对象表示的域的对象
    System.out.println(object.toString());
    field.set(user,new String("test")); //设置user对象中Field对象表示的域的值
}
System.out.println(user);

2. 获取Method

Method[] getMethods() 获取所有public方法
Method[] getDeclaredMethods() 获取所有域

Class c = Class.forName("java.util.Date");
Method[] methods0 = c.getMethods();
Method[] methods1 = c.getDeclaredMethods();

3. 获取Constructor

Constructor[] getConstructors() 获取所有public构造器
Constructor[] getDeclaredConstructors() 获取所有构造器

Class c = Class.forName("java.util.Date");
Constructor[] constructors0 = c.getConstructors();
Constructor[] constructors1 = c.getDeclaredConstructors();

Field、Method、Constructor的通用的方法

1. 获取Class对象

Class getDeclaringClass()

2.获取方法或构造器抛出的异常类型 (Contructor|Method)

Class[] getExceptionTypes()

3. 返回修饰权限的整型值,使用MOdifier类可以分析这个返回值

int getModifiers()

4. 返回一个用于描述构造器、方法或域名的字符串

String getName()

5. 返回一个用于描述参数类型的Class对象数组 (Contructor|Method)

Class[] getParameterTypes()

5. 返回一个用于描述返回类型的的Class对象 (Method)

Class getReturnTypes()

Modifier的方法

image

public class ReflectTestDemo {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Class c = Class.forName("java.util.Date");
        System.out.println(c.getModifiers());   //输出1
        System.out.println(Modifier.toString(c.getModifiers()));    //输出public

        Method[] methods = c.getDeclaredMethods();
        for (Method m: methods) {
            Class aClass= m.getDeclaringClass();
            Class[] exceptionClass = m.getExceptionTypes();     //获取抛出的异常类型
            System.out.println(Modifier.toString(m.getModifiers()));   //获取方法的权限
            String name = m.getName();  //获取方法名
            Class[] parameterClass = m.getParameterTypes(); //获取参数的类型
            Class returnClass = m.getReturnType();  //获取返回值类型
        }
    }
}

AccessibleObject的方法

1. 为反射对象设置可访问标志，flag为true表明屏蔽Java语言的访问检查，使私有属性也可以被查询或设置。

void setAccessible(boolean flag)

2.返回反射对象的可访问标准的值

boolean isAccessible()

3.设置对象数组可访问标志的快捷方法

static void setAccessible(AccessibleObject[] array,boolean flag)

Class c0 = Class.forName("java.util.Date");
Field[] fields =  c.getDeclaredFields();
for (Field field: fields) {
    field.setAccessible(true);  //如果不设置Accessible为true，则下面代码会抛出IllegalAccessException异常
    field.set(user,new String("test")); 
}

Method的invoke方法

调用对象所描述的方法，传给定参数，并返回方法的返回值。
在使用包装器传递基本类型的值时，基本类型的返回值必须是未包装的

public Object invoke(Object implicitParameter,Object[] explicitParamenters)

第一个参数是隐式参数传入被获取方法的对象，如果是静态方法则传入null

public class MethodDemo {
    public static void main (String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        Method method0 = MethodDemo.class.getMethod("square", double.class);
        Method method1 = Math.class.getMethod("sqrt", double.class);
        double d0 = (Double)method0.invoke(null,3.3);   //如果是static第一个参数可以为null
        double d1 = (Double)method1.invoke(null,4.4);
        System.out.println(d0);
        System.out.println(d1);

        User user = new User("007","Winson","w5566");
        Method method2 = user.getClass().getMethod("getName");
        String name = (String)method2.invoke(user,new Object[0]);   //如果没有参数，则传入new Object[0]
        System.out.println(name);
    }
    public static double square(double x){
        return x*x;
    }
}

谈谈Java的反射