一、概念

在运行状态中，对于任何一个类，都能够访问这个类的所有属性和方法，同时任何一个对象也都能够调用它的任意一个方法和属性

二、应用场景

在运行时判断任意一个对象所属的类

public boolean isInstance(Object obj, Class cls) {
    return cls.isInstance(obj);
}

在运行时构造任意一个类的对象
在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
在运行时调用任意一个对象的方法
生成动态代理

<action name=“product-save” class=“com.atguigu.struts2.helloworld.Product” method="save">
    <result name="details">/WER-INF/pages/details.jsp</result>
</action>

将/product-save.action的请求映射到 Product类中去处理，并且去调用save方法去处理，这显然用到了反射。
Class<?> clazz = Class.forName("com.atguigu.struts2.helloworld.Product");
Method method = clazz.getMethod("save");
method.invoke(clazz.newInstance());

这样才能通过配置调用相应的类和方法

三、优缺点

四、知识点

1. Class类的使用

在java中只有静态的成员和普通数据类型类不是对象类是对象，是java.lang.Class类的实例对象，这个对象成为Class类的类类型

2. 实例对象的三种表示方式

任何一个类都是Class的实例对象，这个实例对象有三种表示方式

任何一个类都有一个隐含的静态成员变量class

Class c = Foo.class;

该类的对象通过obj.getClass()方法

Foo foo = new Foo();
Class c = foo.getClass();

Class.forName("类所在包名")

Class c3 = null;
try {
    c3 = Class.forName("com.imooc.reflect.Foo");
} catch (ClassNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
}

c1 ,c2 表示了Foo类的类类型(class type)，类也是对象，是Class类的实例对象，这个对象我们称为该类的类类型不管c1、c2、c3，都代表了Foo类的类类型，一个类只可能是Class类的一个实例对象

3. 通过类的类类型创建该类的对象实例

然后通过类的类类型创建该类的对象实例(通过c1 or c2 or c3创建Foo的实例对象)

class Foo{
	void print(){
		System.out.println("foo");
	}
}

public class ClassDemo {
	public static void main(String[] args) {
        try {
			Foo foo = (Foo)c1.newInstance();    //需要有无参数的构造方法
			foo.print();
		} catch (InstantiationException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (IllegalAccessException e) {
			e.printStackTrace();
		}
    }
}

4. 动态加载类

Class.forName("类的全称")不仅表示了类的类类型，也代表了动态加载类(在运行时加载类) new创建对象是静态加载类，在编译时刻就需要加载所有可能用到的类比如：一个主函数里new了两个类调用方法，其中一个类被创建，另一个类不存在，则在编译时就不通过通过动态加载类可以解决该问题 Class c = Class.forName(args[0]); Excel e = (Excel)c.newInstance();

比如以后有一个接口里有很多实现类，每次添加新功能，就不需要重新编译该接口

一般功能性的类使用动态加载

5. Java获取方法信息

基本数据类型、void关键字都有对应的类类型

Class c = int.class;
System.out.println(c.getName()); // int

6. 工具类，获取该对象所属类的所有信息(包括类的成员函数、成员变量(只获取成员函数))

public class ClassUtil {
    // 获取类的信息
	public static void printClassMethodMessage(Object obj){
		//要获取类的信息  首先要获取类的类类型
		Class c = obj.getClass();//传递的是哪个子类的对象  c就是该子类的类类型
		//获取类的名称
		System.out.println("类的名称是:"+c.getName());
		/*
		 * Method类，方法对象
		 * 一个成员方法就是一个Method对象
		 * getMethods()方法获取的是所有的public的函数，包括父类继承而来的
		 * getDeclaredMethods()获取的是所有该类自己声明的方法(不包括继承而来的)，不问访问权限
		 */
		Method[] ms = c.getMethods();   //c.getDeclaredMethods()
		for(int i = 0; i < ms.length;i++){
			//得到方法的返回值类型的类类型
			Class returnType = ms[i].getReturnType();
			System.out.print(returnType.getName()+" ");
			//得到方法的名称
			System.out.print(ms[i].getName()+"(");
			//获取参数类型--->得到的是参数列表的类型的类类型
			Class[] paramTypes = ms[i].getParameterTypes();
			for (Class class1 : paramTypes) {
				System.out.print(class1.getName()+",");
			}
			System.out.println(")");
		}
	}

    // 获取成员变量的信息
	public static void printFieldMessage(Object obj) {
		Class c = obj.getClass();
		/*
		 * 成员变量也是对象
		 * java.lang.reflect.Field
		 * Field类封装了关于成员变量的操作
		 * getFields()方法获取的是所有的public的成员变量的信息
		 * getDeclaredFields获取的是该类自己声明的成员变量的信息
		 */
		//Field[] fs = c.getFields();
		Field[] fs = c.getDeclaredFields();
		for (Field field : fs) {
			//得到成员变量的类型的类类型
			Class fieldType = field.getType();
			String typeName = fieldType.getName();
			//得到成员变量的名称
			String fieldName = field.getName();
			System.out.println(typeName+" "+fieldName);
		}
	}

    // 打印对象的构造函数的信息
	public static void printConMessage(Object obj){
		Class c = obj.getClass();
		/*
		 * 构造函数也是对象
		 * java.lang. Constructor中封装了构造函数的信息
		 * getConstructors获取所有的public的构造函数
		 * getDeclaredConstructors得到所有的构造函数
		 */
		//Constructor[] cs = c.getConstructors();
		Constructor[] cs = c.getDeclaredConstructors();
		for (Constructor constructor : cs) {
			System.out.print(constructor.getName()+"(");
			//获取构造函数的参数列表--->得到的是参数列表的类类型
			Class[] paramTypes = constructor.getParameterTypes();
			for (Class class1 : paramTypes) {
				System.out.print(class1.getName()+",");
			}
			System.out.println(")");
		}
	}
}

(1)获取该对象所属类的信息

public class ClassDemo {
	public static void main(String[] args) {
		String s = "hello";
		ClassUtil.printClassMethodMessage(s);
		
	    Integer n1 = 1;
	    ClassUtil.printClassMethodMessage(n1);
	}
}

(2)获取成员变量信息

public class ClassDemo {
	public static void main(String[] args) {
		ClassUtil.printFieldMessage("hello");
		System.out.println("=============");
		ClassUtil.printFieldMessage(new Integer(1));
	}
}

(3)获取构造函数信息

public class ClassDemo {
	public static void main(String[] args) {
		ClassUtil.printConMessage("hello");
		ClassUtil.printConMessage(new Integer(1));
	}
}

7. 反射的基本操作（方法的反射）

method.invoke(对象，参数列表)

public class MethodDemo1 {
	public static void main(String[] args) {
	   //要获取print(int ,int )方法  1.要获取一个方法就是获取类的信息，获取类的信息首先要获取类的类类型
		A a1 = new A();
		Class c = a1.getClass();
		/*
		 * 2.获取方法 名称和参数列表来决定  
		 * getMethod获取的是public的方法
		 * getDelcaredMethod自己声明的方法
		 */
	    try {
			//Method m =  c.getMethod("print", new Class[]{int.class,int.class});
	    	Method m = c.getMethod("print", int.class,int.class);
	    	
	    	//方法的反射操作  
	    	//a1.print(10, 20);方法的反射操作是用m对象来进行方法调用 和a1.print调用的效果完全相同
	        //方法如果没有返回值返回null,有返回值返回具体的返回值
	    	//Object o = m.invoke(a1,new Object[]{10,20});
	    	Object o = m.invoke(a1, 10,20);
	    	System.out.println("===================");
	    	//获取方法print(String,String)
            Method m1 = c.getMethod("print",String.class,String.class);
            //用方法进行反射操作
            //a1.print("hello", "WORLD");
            o = m1.invoke(a1, "hello","WORLD");
            System.out.println("===================");
            // 没有参数
            // Method m2 = c.getMethod("print", new Class[]{});
            Method m2 = c.getMethod("print");
            // m2.invoke(a1, new Object[]{});
            m2.invoke(a1);
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} 
	}
}
class A{
	public void print(){
		System.out.println("helloworld");
	}
	public void print(int a,int b){
		System.out.println(a+b);
	}
	public void print(String a,String b){
		System.out.println(a.toUpperCase()+","+b.toLowerCase());
	}
}

8. 通过Class、Method了解集合泛型的本质

public class MethodDemo4 {
	public static void main(String[] args) {
		ArrayList list = new ArrayList();
		
		ArrayList<String> list1 = new ArrayList<String>();
		list1.add("hello");
		//list1.add(20);错误的
		Class c1 = list.getClass();
		Class c2 = list1.getClass();
		System.out.println(c1 == c2);
		//反射的操作都是编译之后的操作
		
		/*
		 * c1==c2结果返回true说明编译之后集合的泛型是去泛型化的
		 * Java中集合的泛型，是防止错误输入的，只在编译阶段有效，绕过编译就无效了
		 * 验证：我们可以通过方法的反射来操作，绕过编译
		 */
		try {
			Method m = c2.getMethod("add", Object.class);
			m.invoke(list1, 20);//绕过编译操作就绕过了泛型
			System.out.println(list1.size());
			System.out.println(list1);
			/*for (String string : list1) {
				System.out.println(string);
			}*///现在不能这样遍历
		} catch (Exception e) {
		  e.printStackTrace();
		}
	}
}

参考文章

java反射与注解（一）：Class类简介 java反射怎么实现的？为什么Java反射对象必须有一个无参数的构造方法？ Java 反射机制的超简单实例分析 Java:描述反射机制的作用？举几个反射的应用？ Java反射机制详解（一）

Java高级特性——反射