从Class源码看反射
日常敲码中，如果想要在程序运行阶段访问某个类的所有信息，并支持修改类的状态或者行为的话，肯定会用到反射，而反射靠的就是Class类。Java的动态代理也用到了这个东西，所以了解其基本操作在苦逼的CRUD中会添加一丝丝乐趣（有点意思）。
首先来看看Class的操作有哪些？
public final class Class<T> {}上述代码可知，Class是一个由final修饰的泛型类，所以并不能直接通过new Class()获取其实例。那么应该如何获取呢？
//直接通过类的静态变量来获取
Class<Integer> intClass = Integer.class;
//通过实例变量的getClass方法
Integer integer = new Integer(0);
Class<? extends Integer> aClass = integer.getClass();
//通过Class.forName("类的全限定名")
Class<?> aClass1 = Class.forName("java.lang.Integer");上述三种就是获取某个Class的class实例的方式，需要注意的是，JVM只会加载一个Class实例，也就是说上述三种方式获取到的class实例都是一样的。
而在运用反射的时候，Class.forName是最常用的一种方式。而Class.forName底层会指向forName0这个本地方法
（1）name：类的全限定名
（2）initialize：是否初始化这个类
（3）loader：类加载器
（4）caller：调用Class.forName所在类的Class，比如A类代码块里有Class.forName，那么caller就是A的class实例。
通过Class类可以获取类的实例，构造方法，字段，成员方法，接口等信息。获取之后可以通过API进行相应的操作。
接下来看一下获取到class实例之后怎么获取当前类的实例以及构造方法。
上述两种方式都是调用默认的无参构造进行实例化对象，那么怎么通过公共或私有的有参构造获取实例呢？
//属性
int a;
String b ;
//公共有参构造
public ClassSource(int a) {
this.a = a;
}
//私有有参构造
private ClassSource(String b) {
this.b = b;
}
public static void main(String[] args){
Class<?> aClass = Class.forName("com.liusy.lang.ClassSource");
//获取public有参构造
Constructor<?> constructor = aClass.getConstructor(int.class);
ClassSource o1 = (ClassSource) constructor.newInstance(2);
System.out.println("属性【a】的值为："+ o1.a);
//获取private有参构造
Constructor<?> constructor1 = aClass.getDeclaredConstructor(String.class);
//这个有猫腻
constructor1.setAccessible(true);
ClassSource o2 = (ClassSource) constructor1.newInstance("abc");
System.out.println("属性【b】的值为："+ o2.b);
}上述代码运行的结果如下：
而获取私有构造函数最重要的是要setAccessible(true)这个方法，点进去看一下，这个方法最后是给override字段赋值的，可用于类的字段、方法以及构造函数。
public void setAccessible(boolean flag) throws SecurityException {
//这个“安全管理器”，允许应用程序在进行某些不安全或敏感操作
//之前执行安全策略，如果不允许执行，则通过抛异常阻止操作。
SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
if (sm != null) sm.checkPermission(ACCESS_PERMISSION);
setAccessible0(this, flag);
}
private static void setAccessible0(AccessibleObject obj,
boolean flag){
if (obj instanceof Constructor && flag == true) {
Constructor<?> c = (Constructor<?>)obj;
if (c.getDeclaringClass() == Class.class) {
//如果是Class.class，则抛异常
}
}
//最终是设置此属性
obj.override = flag;
}
//访问级别是否可以被覆盖，可用于字段，方法，构造函数
boolean override;需要注意的是，在代码中用反射操作当前类私有字段、私有方法或其他私有属性时，并不需要setAccessible(true)，例如在A类中用反射操作A类的私有属性。只有在A类中操作其他类的私有属性才需要设置setAccessible(true)。
不管是Class.newInstance还是Constructor.newInstance，底层调用的都是ConstructorAccessor（构造函数访问器）接口的newInstance方法。
（1）Class.newInstance
//标识所有公共属性
public static final int PUBLIC = 0;
//标识所有私有属性
public static final int DECLARED = 1;public T newInstance(){
//省略部分代码
// 检查有没有存在已加载过的构造器
if (cachedConstructor == null) {
//省略部分代码
try {
Class<?>[] empty = {};
//获取默认私有无参构造
final Constructor<T> c = getConstructor0(empty, Member.DECLARED);
//省略部分代码
cachedConstructor = c;
} catch (NoSuchMethodException e) {
throw (InstantiationException)
new InstantiationException(getName()).initCause(e);
}
}
Constructor<T> tmpConstructor = cachedConstructor;
//省略部分代码
try {
//调用无参构造的newInstance方法
return tmpConstructor.newInstance((Object[])null);
} catch (InvocationTargetException e) {
//省略部分代码
return null;
}
}
private Constructor<T> getConstructor0(Class<?>[] parameterTypes,
int which)
{
//获取构造函数，重点看这个方法，参数是false
Constructor<T>[] constructors = privateGetDeclaredConstructors((which == Member.PUBLIC));
//省略匹配构造函数参数的代码
} private Constructor<T>[] privateGetDeclaredConstructors(boolean publicOnly) {
//检查是否已被初始化，如果否，则进行安全检查
checkInitted();
Constructor<T>[] res;
//反射的数据
ReflectionData<T> rd = reflectionData();
if (rd != null) {
res = publicOnly ? rd.publicConstructors : rd.declaredConstructors;
if (res != null) return res;
}
// 检查是否是接口
if (isInterface()) {
//代码省略
} else {
//底层调用的是本地方法
res = getDeclaredConstructors0(publicOnly);
}
if (rd != null) {
if (publicOnly) {
rd.publicConstructors = res;
} else {
rd.declaredConstructors = res;
}
}
return res;
}如上，可以看到Class.newInstance底层是调用无参构造的newInstance方法。
（2）Constructor.newInstance
public T newInstance(Object ... initargs){
//override就是是否可覆盖级别访问
if (!override) {
if (!Reflection.quickCheckMemberAccess(clazz, modifiers)) {
Class<?> caller = Reflection.getCallerClass();
checkAccess(caller, clazz, null, modifiers);
}
}
ConstructorAccessor ca = constructorAccessor; // read volatile
if (ca == null) {
ca = acquireConstructorAccessor();
}
@SuppressWarnings("unchecked")
T inst = (T) ca.newInstance(initargs);
return inst;
}
public interface ConstructorAccessor {
Object newInstance(Object[] var1) throws InstantiationException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException;
}可以看到，Class.newInstance调用的是无参构造的newInstance，而构造函数调用的是ConstructorAccessor接口类的newInstance，所以最终调用的都是ConstructorAccessor接口类的newInstance。
最终调用的是NativeConstructorAccessorImpl的newInstance方法。
【注】以下仅演示操作方法，源码不贴，防止篇幅太长。
获取实例以及构造方法之后，来看一下如何访问，修改类字段信息。
//public属性
public int a;
//private属性
private String b;
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<?> aClass = Class.forName("com.liusy.lang.ClassSource");
//获取实例
Object instance = aClass.newInstance();
//根据字段名获取公共属性并进行赋值
Field a = aClass.getField("a");
a.set(instance,2);
System.out.println("a的值为："+a.get(instance));
//根据字段名获取私有属性并进行赋值
Field b = aClass.getDeclaredField("b");
b.setAccessible(true);
b.set(instance,"abc");
System.out.println("b的值为"+b.get(instance));
}上述代码运行结果为：
接下来瞧一下如何利用class访问类的成员方法：
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class<?> aClass = Class.forName("com.liusy.lang.ClassSource");
//获取实例
Object instance = aClass.newInstance();
//获取公共方法并调用
Method sayPublicHello = aClass.getMethod("sayPublicHello");
sayPublicHello.invoke(instance);
//获取私有方法并调用
Method sayPrivateHello = aClass.getDeclaredMethod("sayPrivateHello", int.class);
sayPrivateHello.setAccessible(true);
sayPrivateHello.invoke(instance,1);
}
public void sayPublicHello(){
System.out.println("sayPublicHello");
}
private void sayPrivateHello(int param){
System.out.println("sayPrivateHello,参数："+param);
}上述代码运行结果为：
还可以使用“==”判断数据类型
Class<?> aClass = Class.forName("com.liusy.lang.ClassSource");
System.out.println(aClass == ClassSource.class);之前遇到过用了很多反射的代码，看起来很恶心。但其实了解过后反而觉得反射是个很强大的东西，包括JDK动态代理，spring AOP，事务底层都是用的反射，研究之后有利于了解更多底层的知识。