1 什么是反射机制

JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；这种动态获取对象信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。

说白了，就是从内存中的字节码文件中获取相关信息。

2 反射API

涉及的类：

Class类—描述类的信息，java.lang包下

Field类—描述类的属性的信息

Method类—描述类的方法的信息

Constructor类—描述类的构造方法的信息

2.1 Class

JVM通过.class文件加载类，.class文件是对类的信息的描述，每当JVM加载一个类，就产生对应的Class对象

它的构造函数是私有的，因此我们无法通过new创建Class类型的对象

Java.lang.Class类的常用方法

方法
public String getName()	获得该类的名字
public static Class forName(String className)	加载类
public Object newInstance()	创建某类的一个新实例
public Field getDeclaredField(String name)	返回一个 Field 对象
public Field getField(String name)	返回一个 Field 对象(public)
public Field[] getDeclaredFields()	返回 Field类型的一个数组，类的所有属性
public Field[] getFields()	获得Field类型的数组，类的所有公有属性
public Method[] getDeclaredMethods()	获得Method类型的数组，类的所有方法
public Method[] getMethods()	获得Method类型的数组，类的所有公有方法
public Method getMethod(String name，Class ... paramTypes )	获得某类中的某个方法
Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()	返回此Class对象表示的类声明的所有构造方法
Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)	返回此Class对象所表示的类或接口的指定构造方法

2.1.1 获取Class对象

//方法1：对象.getClass()
Student stu = new Student();
Class clazz = stu.getClass();	
//方法2：类.class
clazz = Student.class;
clazz = String.class;
//方法3：Class.forName()
clazz = Class.forName("com.glls.reflect.Student");
clazz = Class.forName("java.lang.String");
clazz = Class.forName("java.util.Date");

2.1.2 获取Constructor

Class cla = Class.forName("com.glls.reflect.Student");
//得到类中的所有public的构造函数
Constructor[] cons = cla.getConstructors();
for (Constructor c : cons) {
    System.out.println(c);
}
System.out.println("--------------------------");
//得到类中所有的构造函数（包括私有的）
cons = cla.getDeclaredConstructors();
for (Constructor c : cons) {
    System.out.println(c);
}

//得到默认的构造方法(无参的构造方法)
Constructor c = cla.getConstructor(null);

// 得到带参的构造方法
c = cla.getConstructor(String.class, int.class);

//可以得到私有的(非公有的)构造方法
c = cla.getDeclaredConstructor(int.class);
//设置可以访问
c.setAccessible(true);

2.1.2 通过反射创建对象

Class clazz = Class.forName("com.glls.reflect.Student");
Object obj = clazz.newInstance();

// 获取带参的构造方法
Constructor con = cla.getConstructor(new Class[ ]{String.class, int.class});
Object obj = con.newInstance(new Object[ ]{"fy", 18});
Object obj2 = con.newInstance("zhangsan", 18);

2.2 Field

Java.lang.reflect.Field类的常用方法：

方法
public String getName()	获得属性名
public Class getType()	获得属性的类型
Object get(Object obj)	返回指定对象上此Field对象字段的值
void set(Object obj, Object value)	将指定对象上此Field对象表示的字段设置为指定的值
void setAccessible(boolean flag)	设置指定对象上此Field对象表示的字段的可见性

2.2.1 获取Field对象

Class cla = Class.forName("com.glls.reflect.Student");
//得到public的成员变量
Field[] fields = cla.getFields();
for (Field f : fields) {
    System.out.println(f);
}
System.out.println("---------------");
//得到所有的成员变量
fields = cla.getDeclaredFields();
for (Field f : fields) {
    System.out.println(f);
}

//获得指定名称的成员变量的Field对象
Field f = cla.getField("age");

// 获得私有的变量
f = cla.getDeclaredField("weight");
f.setAccessible(true);

2.2.2 属性的调用

Class clazz = Class.forName("com.glls.reflect.Student");
Object obj = clazz.newInstance();

Field field = cla.getDeclaredField("name");
field.setAccessible(true);	
field.set(obj, "lisi");
field.get(obj);			// stu.getName();

2.3 Method

Java.lang.reflect.Method类的常用方法：

方法
public String getName()	获得方法名
public Class[] getParameterTypes()	获得一个存储方法的参数类型的数组
public Class getReturnType()	获得方法的返回值类型
public Object invoke(Object obj, Object... args)	调用方法，第一个参数表示某个对象，后面的参数表示方法的参数值

2.3.1 获取Method对象

Class cls = Class.forName("com.glls.reflect.Student");

//获取类中所有public的方法，包括父类中的方法
Method[] methods = cls.getMethods();
for (Method m : methods) {
    System.out.println(m);
}
System.out.println("-----------------");

//获得本类中的所有方法
methods = cls.getDeclaredMethods();
for (Method m : methods) {
    System.out.println(m);
}

//根据方法名和参数类型，获取Method对象
Method m = cls.getMethod("drink", null);
m = cls.getMethod("eat", int.class);


//获得任意访问权限的方法（包括私有的）
m = cls.getDeclaredMethod("sleep", null);
m.setAccessible(true);

2.3.2 调用方法

Obejct stu = cla.newInstance();
Method method1 = cla.getDeclaredMethod("getName", null);
// 调用方法，第一个参数表示方法所在的对象
// 调用无参的方法
method1.invoke(stu, null);

Method method2 = cla.getDeclaredMethod("setName", new Class[]{String.class});
// 调用带参的方法
method2.invoke(stu,  new Object[]{"setName is running"});

附录

简单工厂模式的优化

public class PayFactory {
	private PayFactory(){}
    public static IPay getInstance(String className){
        try{
            return (IPay) Class.forName(className).newInstance(); 
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
		return null;
        
    }
}