內容導讀

學習Java的時間也過了這麼久了，反射這個名詞耳熟於心，在與小夥伴討論時也能時常提起。反射帶給我們的程序很多便利，譬如運行期間檢查類、接口、變量或者方法等信息。注意第三種獲取Class對象的方式傳入的字符串需要 完整的包名以及類名 。Pig類的字段是私有的，即只有Pig對應的對象能訪問，所以通過普通的 pigClass.getFields() 並不能獲取其field數組，通過getDeclaredFields()方法即可獲取其私有字段。同上，若是一個類/方法/字段上面有泛型數據，反射能幫我們拿到已經處於運行期時候的泛型信息嗎？可以看到只有將返回的代理類實例強轉為接口類型，我們才能調用委託出去的方法。

學習Java的時間也過了這麼久了，反射這個名詞耳熟於心，在與小夥伴討論時也能時常提起。說來慚愧，一直以來浮在技術表面，總是以瞭解了某個新技術的名詞為傲，但當被問起其底層實現時卻無話可說。為了改變現狀，同時記錄自己學習過程，希望通過簡書這個平臺寫下自己對技術的認識。接下來這篇文章我將談談對反射的認識、反射能獲取的信息、反射的應用。那麼，讓我們開始挖掘反射相關的知識點吧^_^

關於反射的理解

談及反射之前我想說說對象在Java中是怎樣存在的以及存放在哪裡。想必很多初學Java的小夥伴會接觸到對象這個概念，Java是面向對象的語言，Java程序就是通過一個又一個對象構建起來的。我們可以通過Object o = new Object()直接生成對象，那麼這個o對象是存放在哪裡的呢？

如果瞭解過JMM的同學肯定會很清楚，對象是存放在Java堆上的，我們可以通過直接new Object()的方式在堆上生成一個對象，這種方式生成的對象是在編譯時就確定了的，那麼有沒有可以讓我們在Java程序運行時生成對象的方法？沒錯，通過反射我們就可以在運行期動態的生成一個對象了

反射帶給我們的程序很多便利，譬如運行期間檢查類、接口、變量或者方法等信息。我能通過反射做什麼呢？對一個運行期對象的值進行改變，也可以拿到類方法操作對象，是不是很有趣額 ~(￣0￣)/

反射獲取到的信息

我認為的最重要的Class對象，有了這個對象，我們就可以為非作歹了(⊙ ▽ ⊙)哈哈不要想歪了，我只是找不到形容詞來描述它了。我們可以通過如下三種方式獲取一個類的Class對象：

1. Class pigClass = Pig.class;
2. Class pigClass = new Pig().getClass();
3. Class pigClass = Class.forName("Pig");

注意第三種獲取Class對象的方式傳入的字符串需要完整的包名以及類名。

既然這個Class對象那麼滴重要，What can it take for us？

構造器

通過類的構造器，我們可以生成一個對象。在java.lang.reflect包下有一個Constructor類，這個類生成的實例可以存放關於構造器的一些信息。

通過上面pigClass對象獲取的Constructor對象存放構造器的一些信息如下所示：

 public String pigConstructorTest() throws IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException, NoSuchMethodException {
 Class pigClass = Pig.class;
 //get constructor from pigClass
 Constructor pigConstructor = pigClass.getDeclaredConstructor();
 //access private-constructor 
 pigConstructor.setAccessible(true);
 //new-instance through constructor
 Pig pig = pigConstructor.newInstance();
 return pig.getAge() + " " + pig.getWeight() + " " + pigConstructor.getName();
 }

這裡調用的是無參構造器，所以生成的對象初始值為默認值。Constructor還有一些譬如獲取構造器修飾符、構造器參數類型、構造器參數個數等方法。

字段

能夠獲取到類的字段，然後改變運行期對象的值是不是很cool喔(≧▽≦)/

 public void pigFiledTest() throws NoSuchFieldException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException {
 //get class's all fields
 Field[] fields = pigClass.getDeclaredFields();
 //get one field through certain string
 Field weight = pigClass.getDeclaredField("weight");
 weight.setAccessible(true);
 for (Field f :
 fields) {
 System.out.print(f.getType() + " " + f.getName());
 System.out.println();
 }
 Pig pig = pigConstructorTest();
 System.out.print(weight.get(pig) + " after filed setting");
 weight.set(pig,1); 

 System.out.print(" "+ weight.get(pig));
 }

Pig類的字段是私有的，即只有Pig對應的對象能訪問，所以通過普通的pigClass.getFields()並不能獲取其field數組，通過getDeclaredFields()方法即可獲取其私有字段。getDeclaredFields()與getDeclaredField()的區別是一個獲取所有字段，一個根據傳入的字段名獲取相應的field對象。Field字段對應的實例還可以在運行期間給改變對象的私有屬性，上面的代碼運行後結果如下：

int age
int weight
0 after filed setting 1

方法

 public void pigMethodTest() {
 //same to field,the getMethods() can not obtain private-method
 Method[] methods =
 pigClass.getMethods();
 for (Method method : methods) {
 System.out.print(method.getName() + " " + Arrays.toString(method.getParameters()));
 System.out.println();
 }
 }

同樣的，要想獲取類的私有方法只有通過getDeclaredMethods()。下面來看看method的一個比較重要的方法：

 public void pigMethodInvoke() throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InstantiationException, InvocationTargetException {
 Method setAge = pigClass.getMethod("setAge", int.class);
 Pig pig = pigConstructorTest();
 System.out.println("before method invoke:" + pig.getAge());
 setAge.invoke(pig,10);
 System.out.println("after method invoke:" + pig.getAge());
 }

對應的輸出為：

before method invoke:0
after method invoke:10

可以看到，通過setAge.invoke(pig,10);我們成功地將豬的年齡設置為0。invoke方法的使用需要傳入兩個參數：

1. Object obj，需要對方法進行調用的對象，如果該對象中沒有該方法那麼會拋出一個IllegalArgumentException:object is not an instance of declaring class。
2. Object... args，方法需要傳遞的實際參數。

其他

反射能夠帶給我們，如果一個類/方法/字段上面打上了註解，那麼我們也可以通過反射拿到對應的註解內容。同上，若是一個類/方法/字段上面有泛型數據，反射能幫我們拿到已經處於運行期時候的泛型信息嗎？答案是肯定的，畢竟反射這個利器能夠帶給我們的好處不是一星半點。反射的功能太多了這裡我就不一一演示了~~~

反射的應用

我初次對反射感興趣是在查看AOP相關的知識時，對於invoke方法裡面的參數以及method.invoke()到底是個什麼鬼一竅不通/(ㄒoㄒ)/~~

看過別人寫的博客，瞭解AOP、反射相關的知識後大概有了些理解，下面來看看AOP動態代理的基於接口的實現：

public interface BookFacade {
 void addBook();
}

所有基於JDK實現的動態代理都需要一個接口，其次是具體的委託類：

public class BookFacadeImpl implements BookFacade {
 @Override
 public void addBook() {
 System.out.println("增加圖書方法。。。");
 }
}

這個addBook()方法就是我們需要委託出去的方法，我們怎麼將這個方法委託出去呢？需要用到一個代理類進行：

public class BookFacadeProxy implements InvocationHandler {
 /**
 * 不確定委託類是誰,被代理對象
 */
 private Object target;

 public BookFacadeProxy(Object target){
 this.target = target;
 }

 public BookFacadeProxy(){}

 /**
 * 綁定一個委託類,並返回代理類的實例
 * @param target
 * @return
 */
 public Object createProxy(Object target) {
 this.target = target;
 //需要target實現了接口
 return Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces() 

 , this);
 }
 /**
 *
 * @param proxy 代理對象
 * @param method 委託類實例的方法
 * @param args 委託類方法參數
 * @return
 * @throws Throwable
 */
 @Override
 public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
 System.out.println("before proxy");
 //target是要調用method方法的對象,args是傳入的參數
 //這裡的method是BookFacade的addBook()方法
 //result返回invoke執行結果,可能為null
 Object result = method.invoke(target,args);
 System.out.println("after proxy");
 //從委託類方法調用返回的值
 return result;
 }
}

通過實現InvocationHandler類並重寫其invoke方法來實現對委託類委託的方法增強。具體的看看invoke方法，

1. 方法參數Object proxy，這個參數一般是用不到的；Method method是委託類具體想要執行的方法，Object[] args是方法傳入的實參。
2. method.invoke(target,args);這裡的target就是傳入的委託類實際對象。

對於這個類的createProxy()方法，其實沒有必要非得在代理類裡面實現，裡面的Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), target.getClass().getInterfaces() , this)主要用於生成具體的代理對象，this傳遞的是BookFacadeProxy代理類本身的實例，不過想要調用委託類的委託方法，需要將返回的對象強轉為接口類型：

public class BookFacadeTest {
 public static void main(String[] args) {
 BookFacadeProxy proxy = new BookFacadeProxy();
 BookFacade bookFacade = (BookFacade) proxy.createProxy(new BookFacadeImpl());
 bookFacade.addBook();

 BookFacadeImpl target = new BookFacadeImpl();
 BookFacade newProxyInstance = (BookFacade) Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(), 
 target.getClass().getInterfaces(), new BookFacadeProxy(target));
 newProxyInstance.addBook();
 }
}

可以看到只有將返回的代理類實例強轉為接口類型，我們才能調用委託出去的方法。

有了動態代理，我們能夠對一個實現了接口的類的方法的使用做一些增強，在方法的運行的前後做一些處理。

後記

天之道，損有餘而補不足，是故虛勝實，不足勝有餘。

漫漫代碼路，磕磕盼盼Review，在搞技術的這條路上，希望你我都能去除浮躁內心。