java中的反射機制詳解

　　在Java運行時環境中，對於任意一個類，能否知道這個類有哪些屬性和方法？對於任意一個對象，能否調用它的任意一個方法？答案是肯定的。這種動態擷取類的資訊，以及動態調用對象的方法的功能來自於Java語言的反射（Reflection）機制。Java反射機制主要提供了以下功能：

       1.在運行時判斷任意一個對象所屬的類；
       2.在運行時構造任意一個類的對象；(在編譯時間通過new（）方法就可以構造一個類的對象)
       3.在運行時判斷任意一個類所具有的成員變數和方法；
 　　4.在運行時調用任意一個對象的方法；
       5.產生動態代理。

　　Reflection 是 Java 被視為動態（或准動態）語言的關鍵，允許程式於執行期利用Reflection APIs 取得任何已知名稱之 class 的內部資訊，包括 package、type、parameters、superclass、implemented interfaces、inner classes、 outer class、fields、constructors、methods、modifiers（如public，static等），並可於運行期產生instances、改變 fields 內容或調用methods（包括私人的方法，即通過反射我們可以打破類的封裝機制）。

　　一般而言，開發人員社區說到動態語言，大致認同的一個定義是：“程式運行時，允許改變程式結構和變數類型，這種語言就稱為動態語言。”從這個觀點看，perl,python,ruby,javascript等是動態語言，c,c++,c#,java等都不是動態語言。

　　儘管在這樣的定義與分類下，java並不是動態語言，但他卻有著一個非常突出的動態相關機制：Reflection。這個字的意思是“反射、映射、倒影”，用在java身上指的是我們可以於運行時載入、探知、使用編譯期間完全未知的classes。換句話說，Java程式可以載入一個運行時才得知名稱的class，獲悉其完整構造（但不包括methods定義），並產生其對象實體、或對其fields設值、或調用其methods。這種“看透 class”的能力（the ability of the program to examine itself）被稱為introspection（內省、內觀、反省）。Reflection和introspection是常被並提的兩個術語。

　　在JDK中，主要由以下類來實現Java反射機制，這些類都位於java.lang.reflect包中。

• 　　Class類：代表一個類。(位於java.lang)
• 　　Field類：代表類的成員變數（成員變數也稱為類的屬性）。
• 　　Method類：代表類的方法。
• 　　Constructor類：代表類的構造方法。
• 　　Array類：提供了動態建立數組，以及訪問數組元素的靜態方法。

Field類：	提供有關類或介面的屬性的資訊，以及對它的動態存取權限。反射的欄位可能是一個類（靜態）屬性或執行個體屬性，簡單的理解可以把它看成一個封裝反射類的屬性的類。
Constructor類：	提供關於類的單個構造方法的資訊以及對它的存取權限。這個類和Field類不同，Field類封裝了反射類的屬性，而Constructor類則封裝了反射類的構造方法。
Method類：	提供關於類或介面上單獨某個方法的資訊。所反映的方法可能是類方法或執行個體方法（包括抽象方法）。 這個類不難理解，它是用來封裝反射類方法的一個類。
Class類：	類的執行個體表示正在啟動並執行 Java 應用程式中的類和介面。枚舉是一種類，注釋是一種介面。每個數組屬於被映射為 Class 對象的一個類，所有具有相同元素類型和維數的數組都共用該 Class 對象。
Object類：	每個類都使用 Object 作為超類。所有對象（包括數組）都實現這個類的方法。

　　在java中，無論產生某個類的多少個對象，這些對象都對應於同一個class對象。 

　　要想使用反射，首先要獲得對應類或對象的Class對象，擷取某個類或對象的Class對象的三種方法：
　　1. 使用Class類的靜態方法：Class<?> classType = Class.forName("java.lang.String");
　　2. 使用類的.class文法：Class<?> classType = String.class;
　　3. 適用對象的getClass()方法：String s = "aa"; Class<?> classType = s.getClass();

　　若想通過反射來產生類的對象，有以下兩種方式：
　　1. 先產生欲產生對象對應的Class對象，然後通過Class對象的newInstance()方法直接產生新的執行個體對象：
　　    Class<?> classType = String.class;
 　　   String str = classType.newInstance();
　　2. 先產生欲產生對象對應的Class對象，然後通過Class對象的getConstructor()方法產生構造方法對象，再通過該構造方法對象來產生新的執行個體對象：
　　    Class<?> classType = String.class;
　　　 Constructor<?> constructor = classType.getConstructor();
　　    String str = constructor.newInstance();
　
　　其中後者可以通過給getConstructor()方法傳遞參數而指定特定的構造方法（前者只能使用預設的即參數為空白的構造方法）：
　　　　Class<?> classType = object.getClass();
　　　　Constructor<?> constructor = classType.getConstructor(new Class[]{String.class, int.class});
　　　　Object obj = constructor.newInstance(new Object[]{"tom", 23});

　　

 1 import java.lang.reflect.Field; 2 import java.lang.reflect.Method; 3  4  5 public class ReflectTest { 6     public Object copy (Object object) throws Exception{ 7         Class<?> classType = object.getClass(); 8         Object objectCopy = classType.getConstructor(new Class[]{}) 9             .newInstance(new Object[]{});10         Field[] fields = classType.getDeclaredFields();11         for(Field field: fields) {12             String name = field.getName();13             String firstLetter = name.substring(0, 1).toUpperCase();14             String setMethodName = "set" + firstLetter + name.substring(1);15             String getMethodName = "get" + firstLetter + name.substring(1);16             Method setMethod = classType.getMethod(setMethodName, new Class[]{field.getType()});17             Method getMethod = classType.getMethod(getMethodName, new Class[]{});18             setMethod.invoke(objectCopy, new Object[]{getMethod.invoke(object, new Object[]{})});            19         }20         return objectCopy;21     }    22     23     public static void main(String[] args) throws Exception{24         Customer customer = new Customer("Tom", 23);25         customer.setId(1L);26         ReflectTest reflectTest = new ReflectTest();27         Customer customer2 = (Customer)reflectTest.copy(customer);28         System.out.println(customer2.getId() + "," + customer2.getName() + "," + customer2.getAge());29     }30 }31 32 class Customer {33     private Long id;34     private String name;35     private int age;36     37     public Customer() {38     }39     40     public Customer(String name, int age) {41         this.name = name;42         this.age = age;43     }44 45     public Long getId() {46         return id;47     }48 49     public void setId(Long id) {50         this.id = id;51     }52 53     public String getName() {54         return name;55     }56 57     public void setName(String name) {58         this.name = name;59     }60 61     public int getAge() {62         return age;63     }64 65     public void setAge(int age) {66         this.age = age;67     }68 }