Java中的反射原理，为什么要使用反射以及反射使用场景

什么是反射

反射是框架的灵魂

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；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。

要想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象。而解剖使用的就是Class类中的方法.所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象.

在java中获取字节文件的方式有三种

1. 任何数据类型（包括基本数据类型）都有一个“静态”的class属性
2. Object(对象) ——> getClass();
3. 通过Class类的静态方法：forName（String className）(常用)

 		//方法一
        Class<CarEntity> carEntityClass0 = CarEntity.class;

        //方法二
        CarEntity carEntity =new CarEntity();
        Class carEntityClass1 =carEntity.getClass();

        //方法三
        Class carEntityClass2 = Class.forName("com.example.demo3.Entity.CarEntity");

        //判断获取到同一个类的Class对象是否是同一个
        System.out.println(carEntityClass0 == carEntityClass1);
        System.out.println(carEntityClass1 == carEntityClass2);
        System.out.println(carEntityClass0 == carEntityClass2);

上面的例子得到的结果，是三个true，由此我们得到了第一个定理：
在运行期间，一个类，只有一个Class对象产生

三种方式常用第三种，第一种需要导入类的包，依赖太强，不导包就抛编译错误。第二种对象都有了还要反射干什么。一般都第三种，一个字符串可以传入也可写在配置文件中等多种方法（框架中都是用的第三种）。

好，现在我们得到了Class对象了，又有什么用呢，Class对象是什么呢，能做什么呢？

在此之前我们先了解一下正常情况下我们new一个对象的时候，jvm底层做了什么事情。

首先要搞明白一件事情，jvm能读懂我们的java代码吗？不能！

那jvm是靠读取什么东西来运行程序的呢？.class文件！
请放大看下图。。。。

也就是说，我们现在可以不通过JVM的编译直接获取到jvm运行时需要的Class对象！
也就是说！我们是不是可以通过对Class对象进行修改而改变CarEntity这个类原本在jvm里运行的逻辑！从而达到一系列不可告人的目的呢?

没错，我们可以，这就像同桌张三把作业给我让我帮忙交给老师，然后我直接把他的作业全部撕了然后告诉老师（JVM）：张三这个崽种没做作业！（这是后面要讲的代理模式）。在当前的反射篇章我们可以理解为，我可以得到张三的作业的所有答案，然后我拿着自己用！

好，例子来了，顺便我们熟悉一下Class对象的常用API，面试的时候就可以装逼了

先看看我们的实体类是什么样子的

	//一个public 属性
    public String name;

	//一个private 属性
    private String price;

	//一个public 构造方法
    public CarEntity(String name, String price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }
    
	//一个private 构造方法
    private CarEntity(String name){
        this.name = name;
    }


	//以下全都是public 的GET，SET方法
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(String price) {
        this.price = price;
    }

好！开始测试！

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //获取CarEntity的Class对象
        Class carEntityClass = Class.forName("com.example.demo3.Entity.CarEntity");

        System.out.println("获取所有的Public的成员变量");
        Field[] field = carEntityClass.getFields();
        for (Field field1 : field) {
            System.out.println(field1.getName());
        }
        System.out.println("获取所有的的成员变量，不管你是Public,Private,Protected还是Default ");
        Field[] field01 = carEntityClass.getDeclaredFields();
        for (Field field1 : field01) {
            System.out.println(field1.getName());
        }
    }

看看结果是什么

获取所有的Public的成员变量
name
获取所有的的成员变量，不管你是Public,Private,Protected还是Default 
name
price

好，再来一个

        System.out.println("获取所有的Public的构造方法");
        Constructor[] constructors = carEntityClass.getConstructors();
        for (Constructor constructor1 : constructors) {
            System.out.println(constructor1);
        }
        System.out.println("获取所有的的构造方法，不管你是Public,Private,Protected还是Default ");
        Constructor[] constructors01 = carEntityClass.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor constructor1 : constructors01) {
            System.out.println(constructor1);
        }

结果：

获取所有的Public的构造方法
public com.example.demo3.Entity.CarEntity(java.lang.String,java.lang.String)
获取所有的的构造方法，不管你是Public,Private,Protected还是Default 
public com.example.demo3.Entity.CarEntity(java.lang.String,java.lang.String)
private com.example.demo3.Entity.CarEntity(java.lang.String)

发现了没？我们现在只需要一个类的全路径，我们就可以掌握这个类的所有情况！

上面的例子我们也发现了Class对象的APi的规律，只要加了Declared的Get方法，我们就能够“非法”地获取到这个类的编写者本来不愿意公布出来的属性！

当然我们还可以获取到这个类的所有普通方法：

        System.out.println("获取所有的方法");
        Method[] methods = carEntityClass.getMethods();
        for (Method method : methods) {
            System.out.println(method.getName());
        }

获取所有的方法
getName
setName
getPrice
setPrice
wait
wait
wait
equals
toString
hashCode
getClass
notify
notifyAll

我们再继续深入一点点，大家耐心看。

我们先给我们的Car类补上刚刚忘掉的无参构造方法

   public CarEntity() {

    }

然后开始我们的测试（是干嘛呢？通过反射调用目标类的方法！）

 //获取CarEntity的Class对象
        Class<?> carEntityClass = Class.forName("com.example.demo3.Entity.CarEntity");
        //通过Class对象获取到具体的CarEntity实例（需要无参构造方法！！！！）
        CarEntity carEntity = (CarEntity)carEntityClass.newInstance();

        System.out.println("获取SetName方法");
        //第一个参数：方法名称，第二个参数：方法形参的类型
        Method method = carEntityClass.getDeclaredMethod("setName",String.class);
        //第一个参数，对象类型carEntity，第二个参数是我这里调用方法时传的参数
        method.invoke(carEntity,"张三");


        System.out.println("获取getName方法");
        Method method2 = carEntityClass.getDeclaredMethod("getName",null);
        String name = (String) method2.invoke(carEntity,null);
        System.out.println(name);

获取SetName方法
获取getName方法
张三

我们现在居然只通过一个类的路径，获取到了这个类的所有信息，并且还能调用他的所有方法。

现在是不是大概明白了，为什么一开始说反射是框架的灵魂。举个最简单的例子，Spring的注解式事务是怎么实现的？？ 现在我们大概可以猜猜了（只是猜想）：

1. 通过注解，我们在项目启动的时候可以获取所有打了注解的类或方法
2. 通过反射，我们可以获取类的所有信息或方法的所有信息
3. 通过反射，我们可以在方法的前后加上事务回滚相关的代码，然后通过上面例子中的invoke方法调用目标方法
4. 这个过程我不需要知道你这些类或方法是干嘛的，你的一切与我无关

框架就是这样诞生的