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什麼是反射，為什麼它是有用的，以及如何使用它？
1.什麼是反射？
“反射通常是JVM中啟動並執行程式需要檢測和修改運行時程式的行為的一種能力。”這個概念通常與內省（Introspection）混淆。以下是這兩個術語在維基百科中的定義：
- 內省是指電腦程式在運行時檢查物件類型的一種能力，通常也可以稱作運行時類型檢查。
- 反射是指電腦程式在運行時可以訪問、檢測和修改它本身狀態或行為的一種能力。
從他們的定義可以看出，內省是反射的一個子集。有些語言支援內省，但不支援反射，如C++。
內省例子：instanceof運算子用於確定一個對象是否屬於一個特定的類。
if(obj instanceof Dog){
Dog d = (Dog)obj;
d.bark();
}
反射例子：Class.forName()方法通過類或介面的名稱（一個字串和完全限定名）來返回對應Class的對象。forName方法會對類初始化。
// with reflection
Class<?> c = Class.forName("classpath.and.classname");
Object dog = c.newInstance();
Method m = c.getDeclaredMethod("bark", new Class<?>[0]);
m.invoke(dog);
在Java中，更關注於反射而非內省，因為你不能改變一個對象的結構。
2.為什麼我們需要反射？
反射能夠讓我們：
- 運行時檢測一個對象所屬的類；
- 運行時構造一個類的對象；
- 運行時檢測一個類的欄位和方法；
- 運行時調用一個對象的任意方法；
- 修改建構函式、方法、欄位的存取權限，AccessibleObject的setAccessible(boolean flag)方法；
- 等等
反射是架構中常用的方法。
例如，JUnit通過反射來尋找標記為 @Test 註解的方法，並在運行單元測試時調用這些方法。
對於Web架構，產品開發人員在設定檔中定義介面和類的實現。通過使用反射，架構可以快速動態地初始化所需要的類。
例如，Spring架構使用bean的配置，如：
<bean id="someID" class="com.programcreek.Foo">
<property name="someField" value="someValue" />
</bean>
當Spring上下文處理<bean>元素時，將使用Class.forName(String)與參數"com.programcreek.Foo"來執行個體化類。然後，它會再次使用反射來得到<property>元素對應的setter方法並設定指定的值。
相同的機制也用於Servlet web applications：
<servlet>
<servlet-name>someServlet</servlet-name>
<servlet-class>com.programcreek.WhyReflectionServlet</servlet-class>
<servlet>3.如何使用反射？
通過以下幾個典型的小例子來學習如何使用反射。
例1：擷取對象的類名稱。
package myreflection;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectionHelloWorld {
public static void main(String[] args){
Foo f = new Foo();
System.out.println(f.getClass().getName());
}
}
class Foo {
public void print() {
System.out.println("abc");
}
}
輸出：
myreflection.Foo
例2：調用未知對象的方法。
對於下面的程式碼範例，假象一下對象的類型是未知的。通過使用反射，代碼可以使用該對象，並找出對象有一個名為“print”的方法，然後調用它。
package myreflection;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectionHelloWorld {
public static void main(String[] args){
Foo f = new Foo();
Method method;
try {
method = f.getClass().getMethod("print", new Class<?>[0]);
method.invoke(f);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class Foo {
public void print() {
System.out.println("abc");
}
}abc
例3：從Class執行個體建立對象
package myreflection;
public class ReflectionHelloWorld {
public static void main(String[] args){
//create instance of "Class"
Class<?> c = null;
try{
c=Class.forName("myreflection.Foo");
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
//create instance of "Foo"
Foo f = null;
try {
f = (Foo) c.newInstance();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
f.print();
}
}
class Foo {
public void print() {
System.out.println("abc");
}
}
樣本4：擷取建構函式和建立執行個體。
package myreflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
public class ReflectionHelloWorld {
public static void main(String[] args){
//create instance of "Class"
Class<?> c = null;
try{
c=Class.forName("myreflection.Foo");
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
//create instance of "Foo"
Foo f1 = null;
Foo f2 = null;
//get all constructors
Constructor<?> cons[] = c.getConstructors();
try {
f1 = (Foo) cons[0].newInstance();
f2 = (Foo) cons[1].newInstance("abc");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
f1.print();
f2.print();
}
}
class Foo {
String s;
public Foo(){}
public Foo(String s){
this.s=s;
}
public void print() {
System.out.println(s);
}
}null
abc
此外，你可以使用Class執行個體來擷取該類實現的介面，父類，聲明的欄位等。
例5：通過反射來修改數組的大小。
package myreflection;
import java.lang.reflect.Array;
public class ReflectionHelloWorld {
public static void main(String[] args) {
int[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };
int[] newIntArray = (int[]) changeArraySize(intArray, 10);
print(newIntArray);
String[] atr = { "a", "b", "c", "d", "e" };
String[] str1 = (String[]) changeArraySize(atr, 10);
print(str1);
}
// change array size
public static Object changeArraySize(Object obj, int len) {
Class<?> arr = obj.getClass().getComponentType();
Object newArray = Array.newInstance(arr, len);
//do array copy
int co = Array.getLength(obj);
System.arraycopy(obj, 0, newArray, 0, co);
return newArray;
}
// print
public static void print(Object obj) {
Class<?> c = obj.getClass();
if (!c.isArray()) {
return;
}
System.out.println("\nArray length: " + Array.getLength(obj));
for (int i = 0; i < Array.getLength(obj); i++) {
System.out.print(Array.get(obj, i) + " ");
}
}
}
輸出：
Array length: 10
1 2 3 4 5 0 0 0 0 0
Array length: 10
a b c d e null null null null null總結
上面的程式碼範例僅僅展現了Java反射提供的非常小的一部分功能。閱讀這些例子只能讓你初識Java反射，你需要在Oracle的官網閱讀相關文檔來瞭解更多資訊。
java反射教程
