Java反射机制

反射特征：动态性
反射允许在运行时检查和操作类的信息、方法和字段，而无需在编译时明确知道这些信息。这种动态性使得你可以在程序运行期间根据具体情况进行操作，比如在后台已经运行的情况下，根据前端请求的内容动态地创建和调用对象。

反射机制与面向对象的矛盾
反射机制并不与面向对象编程的原则矛盾，而是为了增加程序的灵活性和适应动态性需求而引入的工具。封装是面向对象编程的一个重要原则，它强调将对象的内部状态和实现细节隐藏在类的内部，只提供公共接口供外部访问。虽然反射允许访问私有方法和属性，但它并不违背封装原则。

反射调用私有方法和属性仍然受到Java的访问控制规则的限制。如果没有适当的权限，仍然无法访问私有成员。因此，反射并没有直接矛盾于封装原则，只是提供了一种机制，以便在需要的情况下能够访问和操作对象的内部细节。

总之，反射是一个强大而灵活的工具，可以用于解决一些复杂的问题，但在使用时需要谨慎，以确保程序的安全性和可维护性。它与面向对象编程并不矛盾，而是为了增加编程的灵活性和动态性而引入的补充特性。

除了动态性和与面向对象编程的兼容性之外，反射还具有以下一些特点和应用：

1. 类加载器和动态类加载：反射允许你在运行时通过类加载器加载新的类，这对于实现插件式架构非常有用。你可以在不停止应用程序的情况下加载和卸载类。

2. 序列化和反序列化：反射在Java对象的序列化和反序列化中发挥了关键作用。它允许你在对象与字节流之间进行转换，以便对象可以在网络传输或保存到文件时进行持久化。

3. 框架和库开发：许多框架和库，如Spring框架，利用反射来实现依赖注入、AOP（面向切面编程）等功能。反射允许这些框架在运行时检查和操作类的结构。

4. 调试和测试工具：一些调试和测试工具使用反射来分析和检查代码，以提供更丰富的调试信息和测试覆盖率报告。

5. 动态代理：反射可以用于创建动态代理对象，这对于实现代理模式、事件处理等非常有用。

6. JavaBeans：JavaBeans是一种可重用的软件组件，反射允许运行时检查和操作JavaBean的属性和事件。

尽管反射提供了这些强大的功能，但它也需要小心使用，因为它可能会导致性能问题和安全隐患。在大多数情况下，最好尽量避免使用反射，除非没有其他合适的替代方案。

反射来调用私有构造器， 私有属性以及方法

可以使用 Class 类对象 clazz 结合 Constructor、Field 和 Method 类的方法来实现。

关于Java.lang.Class

1、javac.exe 生成字节码文件(.class)，
2.接着使用java.exe命令对某个字节码文件进行解释运行，相当于将文件所对应的类加载到内存中，即为类的加载过程加载到内存中的类就称作运行时类，此运行时类本身作为Class类的一个对象。通过类的.class化做一个对象。类本身也是一个对象，是Class类的对象。万物皆对象。
换句话说，Class类的实例就对应着一个运行时类

加载到内存中的运行时类，会缓存一定时间，在此时间内，可以通过不同的方式获取，而不是创建一个对象。而且都是同一个对象，可以看作是单例的

Class类的实例的方式

//方式一：调用运行时类的属性.class，编译时会发现写死了
        Class clazz1 = Person.class;
        System.out.println(clazz1);
        //方式二：调用运行时类的对象的getClass()方法
        Person person = new Person();
        Class clazz2 = person.getClass();
        //返回的是这个对象的运行时类
        System.out.println(clazz2);

        //方式三：通过Class的静态方法：forName(全类名：String classpath)
        //好处：编译时候不会确定，运行时才会确定这个类存不存在
        Class<?> clazz3 = Class.forName("com.nuaa.reflect.Person");
        System.out.println(clazz3);
        System.out.println(clazz1 == clazz2);
        System.out.println(clazz3 == clazz2);

        //方式四：使用ClassLoader类加载器的方式，通过loadClass函数来加载得到Person类
        ClassLoader classLoader = ReflectionTest.class.getClassLoader();
        Class<?> clazz4 = classLoader.loadClass("com.nuaa.reflect.Person");
        System.out.println(clazz1 == clazz4);

运行和结果：
class com.nuaa.reflect.Person
class com.nuaa.reflect.Person
class com.nuaa.reflect.Person
true
true

Class类的实例可以是哪些：

class
Class
接口
数组(只要数组的类型和维度是一样的，就是同一个Class对象)
基本数据类型
注解

类的加载器

将.class文件字节码内容加载到内存空间中，并将这些静态数据转换成方法区运行时数据结构，然后在堆中生成一个代表这个类的java,lang.Class对象，作为方法区中类数据的入口。缓存中会维持一段时间，是对象就会被jvm垃圾收集机制处理。

自顶向下：
引导类加载器：用来装载Java核心类库，无法直接获取
扩展类加载器：负责将jar包装入到工作库。
系统类加载器：用来将指定全类名加载到内存。

//对于自定义的类，使用的是系统类加载器进行加载
        ClassLoader classLoader1 = ReflectionTest.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader1);
        //调用系统类加载器的getParent()方法可以获取扩展类加载器
        ClassLoader classLoader2 = classLoader1.getParent();
        System.out.println(classLoader2);
        //调用扩展类加载器的getParent()获取不到引导类加载器,获取不到引导类加载器的。
        //引导类加载器是主要负责加载Java的核心类库，无法加载自定义的类
        ClassLoader classLoader3 = String.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader3);
        
        sun.miscLauncher$AppClassLoader@18b4aac2
        sun.miscLauncher$ExtClassLoader@85ede7b
        null

两种方式读取配置文件

两种方式都离不开对流的操作，但是流之前的操作可以不一样，对配置文件的默认识别位置也不一样，web工程下将配置文件放在src下进行管理。

Properties properties = new Properties();
        //方式一：读取配置文件，此时文件默认在当前module下,要是需要寻找src目录下的文件，
        // 需要使用地址：src\\jdbc.properties
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("jdbc.properties");
        properties.load(fileInputStream);
        String user = properties.getProperty("user");
        String password = properties.getProperty("password");
        System.out.println("user=" + user + ",password=" + password);
        
        //方式二：使用ClassLoader，配置文件默认识别为当前module的src下
        ClassLoader classLoader = ReflectionTest.class.getClassLoader();
        //以流的方式获取资源，jdbc.properties本身就是一个资源包，
        // 以下只需要填上文件路径即可。
        InputStream resourceAsStream = classLoader.getResourceAsStream("jdbc.properties");
        properties.load(fileInputStream);
        String user = properties.getProperty("user");
        String password = properties.getProperty("password");
        System.out.println("user=" + user + ",password=" + password);

通过反射造对象

Class clazz = Class.forName("com.nuaa.reflect.Person");
        //newInstance()方法创建运行时类的对象，内部调用运行时类的空参构造器，
        //否则就会报错，找不到默认构造器。一般权限为public---》例如javabean
        Object o = clazz.newInstance();
        System.out.println(o);

反射的动态性

public void test1(){
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            int num = new Random().nextInt(3);
            String classPath = "";
            switch (num){
                case 0:
                    classPath = "java.util.Date";
                    break;
                case 1:
                    classPath = "java.lang.Object";
                    break;
                case 2:
                    classPath = "com.nuaa.reflect";
                    break;
            }
            Object instance = null;
            try {
                instance = getInstance(classPath);
                System.out.println(instance);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }

    }
    public Object getInstance(String classPath) throws Exception {
        Class<?> aClass = Class.forName(classPath);
        return aClass.newInstance();
    }


    编译时不能确定具体的类，等到运行的时候能够确定

反射获取类的所有结构

 Class<?> clazz = Class.forName("com.nuaa.reflect.Person");
        //只能获取所有声明为public权限的属性。包含父类中声明的public属性
        Field[] fields = clazz.getFields();
        for (Object o: fields
             ) {
            System.out.println(o);
        }
        //获取当前运行时类所有声明的属性。(不包含父类中声明的属性)
        Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
//只能获取所有声明为public权限的方法。包含父类中声明的public方法
        Method[] methods = clazz.getMethods();
        for (Method method:methods
             ) {
            System.out.println(method);
        }
        //获取当前运行时类所有声明的方法。(不包含父类中声明的方法)
        Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();
        //获取方法声声明的注解,了解注解的功能。
        for (Method method:declaredMethods
             ) {
            Annotation annotation = method.getAnnotation();
            System.out.println(annotation);
        }
        //获取接口，异常信息等

获取指定结构

通过反射获取到的只能是一个空壳，还需要给它赋值，找对象
属性：

Class<?> clazz = Class.forName("com.nuaa.reflect.Person");
        Person o = (Person) clazz.newInstance();
        //获取指定属性,但是只能获取运行时类中的pulic属性
        Field name = clazz.getField("age");
        name.set(o, 11);
        System.out.println(o.toString());

        结果：
        java.lang.NoSuchFieldException: age


Class<?> clazz = Class.forName("com.nuaa.reflect.Person");
        Person o = (Person) clazz.newInstance();
        //获取指定属性,但是只能获取运行时类中的pulic属性
        Field name = clazz.getDeclaredField("name");
        name.set(o, "张三");
        System.out.println(o.toString());

        结果2：java.lang.IllegalAccessException
        拿到了但是毕竟是私有的


改进：
Class<?> clazz = Class.forName("com.nuaa.reflect.Person");
        Person o = (Person) clazz.newInstance();
        //获取指定属性,但是只能获取运行时类中的pulic属性
        Field name = clazz.getDeclaredField("name");
        //保证当前属性是可以访问的，然后才能获取和操作
        name.setAccessible(true);
        name.set(o, "张三");
        System.out.println(o.toString());

获取特定方法

Class<?> clazz = Class.forName("com.nuaa.reflect.Person");
        Person o = (Person) clazz.newInstance();
        //函数名以及参数的名

        Method show = clazz.getDeclaredMethod("show", String.class);
        Method showDesc = clazz.getDeclaredMethod("showDesc");
        //1，如果方法非public，要设置访问许可！！
        //2.invoke()方法的返回值就是对应类中调用的方法的返回值,没有返回值就是null
        show.setAccessible(true);
        Object o1 = show.invoke(o, "哈哈哈");
        //invoke()要求第一个参数是对象，.class就是一个类又是一个对象，第二个参数可省。
        Object invoke = showDesc.invoke(Person.class);
        
        System.out.println(o1);
        System.out.println(invoke);