java反射的原理，作用

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

什么是反射，反射原理

Java反射的原理:java类的执行需要经历以下过程，

编译:.java文件编译后生成.class字节码文件
加载：类加载器负责根据一个类的全限定名来读取此类的二进制字节流到JVM内部，并存储在运行时内存区的方法区，然后将其转换为一个与目标类型对应的java.lang.Class对象实例
连接：细分三步
  验证：格式（class文件规范） 语义（final类是否有子类） 操作
  准备：静态变量赋初值和内存空间，final修饰的内存空间直接赋原值，此处不是用户指定的初值。
  解析：符号引用转化为直接引用，分配地址
初始化:有父类先初始化父类，然后初始化自己；将static修饰代码执行一遍，如果是静态变量，则用用户指定值覆盖原有初值；如果是代码块，则执行一遍操作。

Java的反射就是利用上面第二步加载到jvm中的.class文件来进行操作的。.class文件中包含java类的所有信息，当你不知道某个类具体信息时，可以使用反射获取class，然后进行各种操作。

Java反射就是在运行状态中，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方法和属性；并且能改变它的属性。总结说：反射就是把java类中的各种成分映射成一个个的Java对象，并且可以进行操作。

获取class的三种方式

先定义一个实体类Person：

Package reflex;
public class Person {
    //私有属性
    private String name = "Tom";

    //公有属性
    public int age = 18;

    //构造方法
    public Person() {   

    }

    //私有方法
    private void say(){
        System.out.println("private say()...");
    }

    //公有方法
    public void work(){
        System.out.println("public work()...");
    }
}

获取class方法 （类 对象 Class）

//1、对象调用 getClass() 方法来获取,通常应用在：比如你传过来一个 Object
//  类型的对象，而我不知道你具体是什么类，用这种方法
　　Person p1 = new Person();
　　Class c1 = p1.getClass();   

//2、类名.class 的方式得到,该方法最为安全可靠，程序性能更高
//  这说明任何一个类都有一个隐含的静态成员变量 class
　　Class c2 = Person.class;

//3、通过 Class 对象的 forName() 静态方法来获取，用的最多，
//   但可能抛出 ClassNotFoundException 异常
　　Class c3 = Class.forName(“reflex.Person”);

需要注意的是：一个类在 JVM 中只会有一个 Class 实例,即我们对上面获取的 c1,c2,c3进行 equals 比较，发现都是true。代码如下：

        Class class1 = Person.class;
        Person person = new Person();
        Class class2= person.getClass();
        if(class1.equals(class2)){
            System.out.println("class1.equals(class2)");
        }

Class具有的部分方法如下：     

     getName()：获得类的完整名字。
　　getFields()：获得类的public类型的属性。
　　getDeclaredFields()：获得类的所有属性。包括private 声明的和继承类
　　getMethods()：获得类的public类型的方法。
　　getDeclaredMethods()：获得类的所有方法。包括private 声明的和继承类
　　getMethod(String name, Class[] parameterTypes)：获得类的特定方法，name参数指定方法的名字，parameterTypes 参数指定方法的参数类型。
　　getConstructors()：获得类的public类型的构造方法。
　　getConstructor(Class[] parameterTypes)：获得类的特定构造方法，parameterTypes 参数指定构造方法的参数类型。
　　newInstance()：通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象。

Class能实现的功能

1判断对象属于哪个类

        Person person = new Person();
        Class class2= person.getClass();
        System.out.println(“class2：”+class2);
输出：class2：class reflect.Person

2获取类信息
        Class class1 = Person.class;
        Method[] methods = class1.getMethods();
        Method[] declaredMethods = class1.getDeclaredMethods();
        Field[] declaredFields = class1.getDeclaredFields();

3构建对象

        Person person = new Person();
        Class class2= person.getClass();
        Object o = class2.newInstance();
         //强转前先用instanceof判断
        if(o instanceof Person){

            ((Person) o).work();
        }

4动态执行方法
        Class class1 = Person.class;
        Method work = class1.getDeclaredMethod(“work”);
        Person person = new Person();
        work.invoke(person);

5动态操作属性
       Class class1 = Person.class;
        Person person = new Person();
        Field field = class1.getDeclaredField(“age”);
        //age默认值是18
        field.set(person,22);
        System.out.println(person.age);

6动态代理

可以参考：https://blog.csdn.net/h2604396739/article/details/83096696

jdk源码对反射的使用实例

LongAdder中，运用反射获取某属性的偏移值，方便Unsafe类直接获取某属性的值

// Unsafe mechanics Unsafe相关的初始化
private static final sun.misc.Unsafe UNSAFE;
private static final long valueOffset;
static {

    try {

        UNSAFE = sun.misc.Unsafe.getUnsafe();
        Class<?> ak = Cell.class;
        // 获取类中属性的偏移值
        valueOffset = UNSAFE.objectFieldOffset (ak.getDeclaredField(“value”));
    } catch (Exception e) {

        throw new Error(e);
    }
}

final boolean cas(long cmp, long val) {

    return UNSAFE.compareAndSwapLong(this, valueOffset, cmp, val);
}

什么时候应该使用反射?

1）反射构建出无法直接访问的类:例如可以把完整的包+类名称放到properties中，java中获取，然后就可以根据这个配置获取class了,然后你就可以干很多事
Class.forName(“name”);
2）调用不可访问的方法
如你想让单例变得不单例，可参考：https://blog.csdn.net/h2604396739/article/details/83825148
3）简化代码
参考：https://blog.csdn.net/h2604396739/article/details/83825148