Java基础系列（二十二）：初识反射
反射是什么
反射的作用用一句简单的话来将就是可以对代码进行操作的代码，这个特性经常在被用于创建JavaBean中，通常造轮子的人会用到这个特性，而应用程序员用到这个特性的场景则较少。
能够分析类能力的程序教叫做反射，简单来说来将就是可以对代码进行操作的代码。反射机制的功能极为强大，可以用来：
- 在运行时分析类的能力
- 在运行时查看对象
- 实现通用的数组操作代码
- 利用Method对象来实现方法
从获取Class类开始
在程序运行期间，Java运行时系统始终为所有的对象维护一个被称为运行时的类型标识。这个信息跟踪着每个对象所属的类。这个类的获取方式有以下三种：
1）使用Object类中的 getClass()方法来返回一个Class类的实例：
User user;
Class userClass = user.getClass();2）我们可以使用Class类的 getName()方法来获取包含包名在内的类名。同样的，在已知这个名字的情况下，我们可以使用静态方法 forName()获得类名对应的Class对象：
Random generator = new Random();
Class randomClass = generator.getClass();
//className = "java.util.Random"
String className = randomClass.getName();
//第二种方式获取
Class newRandomClass = Class.forName(className);3）获得Class类对象的第三种方法很简单，如果T是任意的Java类型（或void关键字），T.class将代表匹配的类对象。例如：
Class randomClass = Random.class;
Class intClass = int.class;
Class doubleClass = Double[].class;如果我们想要创建一个类的实例，可以使用 newInstance()方法来动态创建：
String s = "java.util.Random";
Object m = Class.forName(s).newInstance();利用反射分析类的能力
在java.lang.reflect包（反射库）中有三个类 Field， Method和 Constructor分别用于描述类的域，方法和构造器。这三个类都有一个叫做 getName()的方法，用于返回项目的名称。Filed类有一个 getType()方法，用于返回描述域所属类型的Class对象。Method和Constructor类有能够报告参数类型的方法，Method类还有一个可以报告返回类型的方法。
这三个类还有一个叫做 getModifiers()的方法，它将返回一个整型数值，用不同的位开关描述public和static这样的修饰符使用情况。另外，还可以利用java.lang.reflect包中的Modifier类的静态方法分析 gerModifiers()返回的整型数值。例如，可以使用Modifier类中的 isPublic(), isPrivate()或 isFinal()判断方法或构造器是否是public,private或final。我们需要做的全部工作就是调用Modifier类的相应方法，并对返回的整型数值进行分析，另外，还可以利用 Modifier.toString()方法将修饰符打印出来。
Class类中的 getFields(), getMethods()和 getConstructors()方法将分别返回类提供的public域，方法和构造器数组，其中包括超类的公有成员。Class类的 getDeclareFields(), getDeclareMethods()和 getDeclaredConstructors()方法将分别返回类中声明的全部域，方法和构造器，其中包括私有和受保护成员，但不包括超类的成员。
下面我们来编写一个程序可以做到输入类名，然后打印出这个类的全部信息的作用：
public class ReflectionTest {
public static void main(String[] args) {
String name;
if (args.length > 0) {
name = args[0];
} else {
Scanner in = new Scanner(System.in);
System.out.println("Enter class name (e.g. java.util.Date): ");
name = in.next();
}
try {
Class c1 = Class.forName(name);
Class superclass = c1.getSuperclass();
String modifiers = Modifier.toString(c1.getModifiers());
if (modifiers.length() > 0 ) {
System.out.print(modifiers + " ");
}
System.out.print("class " + name);
if (superclass != null && superclass != Object.class) {
System.out.print(" extends " + superclass.getName());
}
System.out.print("\n{\n");
printConstructors(c1);
System.out.println();
printMethods(c1);
System.out.println();
printFields(c1);
System.out.println("}");
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
System.exit(0);
}
public static void printConstructors(Class c1) {
Constructor[] constructors = c1.getDeclaredConstructors();
for (Constructor constructor : constructors) {
String name = constructor.getName();
System.out.print(" ");
String modifiers = Modifier.toString(constructor.getModifiers());
if (modifiers.length() > 0) {
System.out.print(modifiers + " ");
}
System.out.print(name + "(");
Class[] paramTypes = constructor.getParameterTypes();
for (int j = 0; j < paramTypes.length; j ++) {
if (j > 0) {
System.out.print(", ");
}
System.out.println(paramTypes[j].getName());
}
System.out.println(");");
}
}
public static void printMethods(Class c1) {
Method[] methods = c1.getDeclaredMethods();
for (Method method : methods) {
Class returnType = method.getReturnType();
String name = method.getName();
System.out.println(" ");
String modifiers = Modifier.toString(method.getModifiers());
if (modifiers.length() > 0) {
System.out.print(modifiers + " ");
}
System.out.println(returnType.getName() + " " + name + "(");
Class[] paramTypes = method.getParameterTypes();
for (int j = 0; j < paramTypes.length; j ++) {
if (j > 0) {
System.out.print(", ");
}
System.out.print(paramTypes[j].getName());
}
System.out.println(");");
}
}
public static void printFields(Class c1) {
Field[] fields = c1.getDeclaredFields();
for (Field field : fields) {
Class type = field.getType();
String name = field.getName();
System.out.print(" ");
String modifiers = Modifier.toString(field.getModifiers());
if (modifiers.length() > 0 ) {
System.out.print(modifiers + " ");
}
System.out.println(type.getName() + " " + name + ";");
}
}
}当我们输入 java.lang.Double
程序输出：
public final class java.lang.Double extends java.lang.Number
{
public java.lang.Double(double);
public java.lang.Double(java.lang.String);
public boolean equals(java.lang.Object);
public static java.lang.String toString(double);
public java.lang.String toString();
public int hashCode();
public static int hashCode(double);
public static double min(double, double);
public static double max(double, double);
public static native long doubleToRawLongBits(double);
public static long doubleToLongBits(double);
public static native double longBitsToDouble(long);
public volatile int compareTo(java.lang.Object);
public int compareTo(java.lang.Double);
public byte byteValue();
public short shortValue();
public int intValue();
public long longValue();
public float floatValue();
public double doubleValue();
public static java.lang.Double valueOf(java.lang.String);
public static java.lang.Double valueOf(double);
public static java.lang.String toHexString(double);
public static int compare(double, double);
public static boolean isNaN(double);
public boolean isNaN();
public static boolean isFinite(double);
public static boolean isInfinite(double);
public boolean isInfinite();
public static double sum(double, double);
public static double parseDouble(java.lang.String);
public static final double POSITIVE_INFINITY;
public static final double NEGATIVE_INFINITY;
public static final double NaN;
public static final double MAX_VALUE;
public static final double MIN_NORMAL;
public static final double MIN_VALUE;
public static final int MAX_EXPONENT;
public static final int MIN_EXPONENT;
public static final int SIZE;
public static final int BYTES;
public static final java.lang.Class TYPE;
private final double value;
private static final long serialVersionUID;
}关于反射的更多内容，我们在下一节中揭晓。