反射：一个困扰我很久的知识点持续创作，加速成长！这是我参与「掘金日新计划 · 6 月更文挑战」的第1天，点击查看活动详情

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反射，反射，程序员的快乐。最近在《大话设计模式》书中看到这句话，但是学习反射，我感觉我之前并不快乐！

对于这篇文章，是不准备讲武德了，我就觉得反射对初学者不太友好！(嘴巴上diss一哈就好了，反射还是要认真学的)。

学习反射的最主要目的是深入spring等框架底层，这是程序员进化成程序猿的必经之路。举个例子说下为什么反射难理解，假设你爹妈从小就跟你说是先有鸡后有蛋，上了大学老师告诉你是先有蛋后有鸡，这时候你就会不理解，因为在很长一段时间里，你的观点就是先有鸡后有蛋。你很难理解为什么先有蛋后有鸡，下面讲到小林自己对反射的理解时，大家可以结合这个案例理解。

首先是文章的内容介绍：

前驱知识铺垫1：JVM的启动与关闭
前驱知识铺垫2：类的加载机制
为什么要有反射
我所理解的反射
让我恍然大悟的Class类的实例
反射获取构造器及反射创建对象
反射获取类中方法及反射调用方法
反射获取成员变量及成员的读写
新发现：反射调用静态方法和数组参数
补充：Class类中的其他API

1.JVM的启动与关闭

启动

当我们执行java 类名这个命令时，我们可以清楚的看到在文件夹中会生成一个对应的.class文件，这个文件称之为字节码文件。 当使用javac命令来运行某个字节码文件时,该命令将会启动一个JVM进程.

关闭

JVM在四种条件下会关闭：

程序正常执行结束.
使用System.exit(0)方法;
出现异常时,没有捕获异常.
平台强制结束JVM进程.（任务管理器直接结束进程）

2.类的加载机制

初学的时候我是这么理解的：类的加载就是由.java文件变成.class文件，然后由JVM加载进内存创建字节码对象。（或许很多人都跟我差不多的认知吧）

首先先放一张图，这张图来源于网络，应该是挺详细的一张表，新手建议跳过这张图

解释一哈上面的图：

在学HelloWorld时，大家都知道一个.java文件通过编译.class文件，然后就可以创建对应类的对象。其实刚开始学，能理解到这，已经非常厉害了。接下来详细看看整个类的加载。

首先，当程序主动使用到某个类时,如果该类还未被加载进内存中,则系统会通过加载,连接,初始化三个步骤来对该类进行初始化操作。

类的加载：类加载是指将类的class文件(字节码文件) 载入内存中,并为之创建一个java.lang.Class对象,我们称之为字节码对象.类的加载过程由类加载器(ClassLoader) 完成,类加载器通常有JVM提供,我们称之为系统类加载器,我们也可以继承ClassLoader类来提供自定义类加载器.(这边自定义加载器我们暂时不深究等到后面学习框架自然会懂)。

类的连接：当类被加载进内存之后,系统为之生产一个对应的Class对象,接着把类的二进制数据合并到JRE中.这个过程有验证，准备，解析三部分。

1 验证:检测被加载的类是否有正确的内部结构.
2 准备:负责为类的static变量分配内存,并设置默认值.
3 解析:把类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用.

符号引用与直接引用目前还不能用通俗的语言表达出来，后面会尽力完善。

类的初始化：在此阶段,JVM负责对类进行初始化,主要就是对static变量进行初始化.

1 如果该类还未被加载和连接,则程序先加载并连接该类.
2 如果该类的直接父类还未被初始化,则先初始化其父类.
3 如果类中有初始化语句(静态代码块),则系统依次执行这些初始化语句.

3.为什么有反射？

从类的本质考虑

初学Java面向对象时，肯定都听过万物皆对象这句话。例如生活中的猫咪，二哈，筷子，碗都能用一个类来描述。既然万物都有类能够来描述它，那么如果把这些类当成对象，我们又用什么类来表示它呢？

从类型强转考虑

先提两个概念，第五行代码中等号左边的Object是编译类型，等号右边的java.util.Date是运行类型。假设有这么一个需求，我要用第四行的obj对象调用java.util.Date类中的toLocaleString方法。

通过第二张图，我们可以看到类型没有强转的编译报错了，加了强转的没有编译错误。那么造成这个现象的原因是什么呢？这涉及到Java中的编译检查，在obj对象调用toLocaleString()方法时，会检查编译类型中是否存在该方法，发现没有自然就编译报错了。这个错误的解决办法我相信大家都会，就是强转类型。

那么问题来了，如果我们不知道obj的真实类型，那又该如何？我该强转成什么类型？这里有有人会想，这不是有眼就行，这都看到了是Date对象的，为啥就不知道真实类型。首先我们先看个伪代码：

// 底层有一个方法会返回一个Object对象，但是实际代码不是这样的。这边要表达的
// 的意思是它返回的是一个Object类型的，这个底层代码我们看不见吧。我们拿到就是
// 方法的返回值Object类型
public   static  Object getObject(){
      return  new java.util.Date();
}

4.我所理解的反射

通过上面的学习，我们反射的引入已经结束了。接下来谈谈我对反射的理解，这边的理解可能不到位，就是我学习完反射之后自己的理解，若有错误，望指正，不胜感激！

中国文化博大精深，很多时候不明白一个词语什么意思，我们给原来的词语加加字就会恍然大悟。由此我形成了自己的理解：反射的命名在我的理解就是反向映射，既然有反向映射，那么是不是就存在正向映射，万物都具有两面性。现在聊聊正向反射跟反向反射

所谓的正向映射我们暂且理解为就是通过类去创建对象。这个过程是类先加载进内存，然后通过产生的字节码文件去创建对象。这是一个由类到对象的过程。

正向映射是类到对象的过程，那么反向映射是不是就是通过对象去获取类呢？那么这个对象是什么对象呢，这个对象就是我们的Class类型的对象，通过Class类型的对象上的方法，就可以获取到类。

5.让我恍然大悟的Class类的实例

简单说两个概念

Class类：Class类是用来描述类或者接口的类型，描述类的类
Class类的实例: 在JVM中的一份份字节码,Class实例表示在JVM中的类或者接口,枚举是一种特殊的类,注解是一种特殊的接口.（这个不是瞎掰的，API就是这意思）

5.1Class实例是如何创建的

当我们需要使用到某个类时，这个类的字节码文件就会加载进JVM并创建对应的Class对象。当程序第一次使用某一个具体类的时候,就会把该类的字节码对象加载进JVM,并创建出一个Class对象.此时的Class对象就表示具体类的字节码.但是在内存中，字节码对象只存在一份。不理解这句话没事，我们上代码。

从图中我们可以看到创建字节码对象的三种方式，并在后面用==将三个对象进行比较。运行结果足以说明一切，每个类的字节码对象在内存中就存在一份，它在需要用到它的时候加载进内存。

注意：为了区别Class类表示那个字节码，Java中提供了泛型Class

5.2基本数据类型的Class实例

这个也算是我的一个收获，我们用的类都要加载进内存生成字节码对象才可以使用。那么我们天天用的基本类型就可以为所欲为不用进内存吗？实际上，我们在启动一个程序时，就会产生一个JVM进程，在进程产生时会自动给我们加载好九个内置的Class实例，它们分别是byte.class, short.class, int.class, long.class, float.class, double.class, char.class, boolean.class八个基本类型的Class实例对象。还剩下一个想不到吧哈哈，还有一个是void.class你敢信？这里我是这么理解的，定义方法时是需要返回值类型的，不需要返回值时用void，那么我们是不是可以把void理解为特殊的基本类型。

这边需要注意的是：包装类类型与基本数据类型两个是不能划等号的。并且在包装类中都有一个自定义常量TYPE，用于接收对应的普通类型。API以及代码演示如下：

注意：基本数据类型没有类的概念，自然而然也没有对象，所以获取基本类型的Class实例只能通过 基本类型.class 来获取。
多说一点：JVM在创建时，是在CPU中请求一份虚拟内存，那么我们的程序都是在该内存中跑，那么要使用类相关的信息，需要类的字节码对象。所以使用普通类型应该也有自己的字节码对象。但是普通类型没有对象的概念，所以只能通过普通类型的属性来获取它的Class对象。