詳解reflect Java的反射機(jī)制
一、類型識(shí)別的兩種方式：
首先了解一下“運(yùn)行時(shí)類型識(shí)別”(Run-time Type Identification, RTTI)主要有兩種方式，
***種：是我們?cè)谝淮尉幾g時(shí)和運(yùn)行時(shí)已經(jīng)知道了所有的類型。
第二種：是我們?cè)谡?xiàng)目分模塊的編譯，在運(yùn)行時(shí)可以對(duì)新加入的模塊進(jìn)行動(dòng)態(tài)的編譯。(在動(dòng)態(tài)編譯模塊之前還不知道被編譯code的類型。) 這就是下面要接受的，功能強(qiáng)大的“反射”機(jī)制。
二、認(rèn)識(shí)“Class對(duì)象”：
要理解RTTI(運(yùn)行時(shí)類型識(shí)別)在Java中的工作原理，首先必須知道類型信息在運(yùn)行時(shí)是如何表示的，這項(xiàng)工作是由“Class對(duì)象”完成的，它包含了與類有關(guān)的信息。
類是程序的重要組成部分(類的屬性，方法以及它的一些特性，在這里我就不做贅述了。)，每個(gè)類都有一個(gè)Class對(duì)象，每當(dāng)編寫并編譯了一個(gè)新類就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)Class對(duì)象，它被保存在一個(gè)與你所創(chuàng)建的新類同名的.class文件中。那么在程序運(yùn)行時(shí)，當(dāng)我們想生成這個(gè)類的對(duì)象時(shí)(實(shí)例化這個(gè)類)，運(yùn)行這個(gè)程序的Java虛擬機(jī)(JVM)就會(huì)這樣做：
首先會(huì)從加載所創(chuàng)新類的.class文件，
然后確認(rèn)這個(gè)新類的Class對(duì)象是否已經(jīng)加載，如果尚未加載，JVM就會(huì)根據(jù)類名查找.class文件，并將其載入，一旦這個(gè)類的Class對(duì)象被載入內(nèi)存，它就被用來創(chuàng)建這個(gè)類的所有對(duì)象。
一般的RTTI形式包括三種：
1.傳統(tǒng)的類型轉(zhuǎn)換。如“(Apple)Fruit”，由RTTI確保類型轉(zhuǎn)換的正確性，如果執(zhí)行了一個(gè)錯(cuò)誤的類型轉(zhuǎn)換，就會(huì)拋出一個(gè)ClassCastException異常。
2.通過Class對(duì)象來獲取對(duì)象的類型。如
[code="java"] Class c = Class.forName(“Apple”);
Object o = c.newInstance();
3.通過關(guān)鍵字instanceof或Class.isInstance()方法來確定對(duì)象是否屬于某個(gè)特定類型的實(shí)例，準(zhǔn)確的說，應(yīng)該是instanceof / Class.isInstance()可以用來確定對(duì)象是否屬于某個(gè)特定類及其所有基類的實(shí)例，這和equals() / ==不一樣，它們用來比較兩個(gè)對(duì)象是否屬于同一個(gè)類的實(shí)例，沒有考慮繼承關(guān)系。
三、反射
如果不知道某個(gè)對(duì)象的類型，可以通過RTTI來獲取，但前提是這個(gè)類型在編譯時(shí)必須已知，這樣才能使用RTTI來識(shí)別。即在編譯時(shí)，編譯器必須知道所有通過RTTI來處理的類。
使用反射機(jī)制可以不受這個(gè)限制，它主要應(yīng)用于兩種情況：
***種情況，是“基于構(gòu)件的編程”這種編程方式中，將使用某種基于快速應(yīng)用開發(fā)(RAD)的應(yīng)用構(gòu)建工具來構(gòu)建項(xiàng)目。這是現(xiàn)在最常見的可視化編程方法，通過代表不同組件的圖標(biāo)拖動(dòng)到圖板上，然后設(shè)置”構(gòu)件“(組件)的屬性值來配置它們來創(chuàng)建程序。要做到這種配置編程，就必須要求構(gòu)件都是可實(shí)例化的，并且要暴露其部分信息，使得程序員可以讀取和設(shè)置構(gòu)件的值和狀態(tài)。當(dāng)處理GUI時(shí)間的構(gòu)件時(shí)還必須暴露相關(guān)方法的事件處理細(xì)節(jié)，以便RAD環(huán)境幫助程序員覆蓋這些處理事件的方法。在這里，就要用到反射的機(jī)制來檢查可用的方法并返回方法實(shí)體對(duì)象。Java通過JavaBeans提供了基于構(gòu)件的編程架構(gòu)。
第二種情況，在運(yùn)行時(shí)獲取類的信息的另外一個(gè)動(dòng)機(jī)，就是希望能夠提供在跨網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程平臺(tái)上創(chuàng)建和運(yùn)行對(duì)象的能力。這被成為遠(yuǎn)程調(diào)用(RMI)，它允許一個(gè)Java程序?qū)?duì)象分步在多臺(tái)機(jī)器上，這種分步能力將幫助開發(fā)人員執(zhí)行一些需要進(jìn)行大量計(jì)算的任務(wù)，充分利用計(jì)算機(jī)資源，提高運(yùn)行速度。
Class類支持反射，是在java.lang.reflect中包含了Field/Method/Constructor類，每個(gè)類都實(shí)現(xiàn)了Member接口。這些類型的對(duì)象都是由JVM在運(yùn)行時(shí)創(chuàng)建的，用來表示未知類里對(duì)應(yīng)的成員。如可以用Constructor類創(chuàng)建新的對(duì)象，用get()和set()方法讀取和修改與Field對(duì)象關(guān)聯(lián)的字段，用invoke()方法調(diào)用與Method對(duì)象關(guān)聯(lián)的方法。同時(shí)，還可以調(diào)用getFields()、getMethods()、getConstructors()等方法來返回表示字段、方法以及構(gòu)造器的對(duì)象數(shù)組。這樣，未知的對(duì)象的類信息在運(yùn)行時(shí)就能被完全確定下來，而在編譯時(shí)不需要知道任何信息。
另外，RTTI有時(shí)能解決效率問題。當(dāng)程序中使用多態(tài)給程序的運(yùn)行帶來負(fù)擔(dān)的時(shí)候，可以使用RTTI編寫一段代碼來提高效率。
【編輯推薦】
