Javase進階視頻教程反射機制的原理，要想理解反射的原理，首先要了解什么是類型信息。Java讓我們在運行時識別對象和類的信息，主要有2種方式：一種是傳統的RTTI，它假定我們在編譯時已經知道了所有的類型信息；另一種是反射機制，它允許我們在運行時發現和使用類的信息。

1、Class對象

理解RTTI在Java中的工作原理，首先需要知道類型信息在運行時是如何表示的，這是由Class對象來完成的，它包含了與類有關的信息。Class對象就是用來創建所有“常規”對象的，Java使用Class對象來執行RTTI，即使你正在執行的是類似類型轉換這樣的操作。

每個類都會產生一個對應的Class對象，也就是保存在.class文件。所有類都是在對其第一次使用時，動態加載到JVM的，當程序創建一個對類的靜態成員的引用時，就會加載這個類。Class對象僅在需要的時候才會加載，static初始化是在類加載時進行的。

public?class?TestMain?{
?public?static?void?main(String[]?args)?{
?System.out.println(XYZ.name);
?}
}
class?XYZ?{
?public?static?String?name?=?"luoxn28";
?static?{
?System.out.println("xyz靜態塊");
?}
?public?XYZ()?{
?System.out.println("xyz構造了");
?}
}

輸出結果為：

類加載器首先會檢查這個類的Class對象是否已被加載過，如果尚未加載，默認的類加載器就會根據類名查找對應的.class文件。

想在運行時使用類型信息，必須獲取對象(比如類Base對象)的Class對象的引用，使用功能Class.forName(“Base”)可以實現該目的，或者使用base.class。注意，有一點很有趣，使用功能”.class”來創建Class對象的引用時，不會自動初始化該Class對象，使用forName()會自動初始化該Class對象。為了使用類而做的準備工作一般有以下3個步驟：

加載：由類加載器完成，找到對應的字節碼，創建一個Class對象

鏈接：驗證類中的字節碼，為靜態域分配空間

初始化：如果該類有超類，則對其初始化，執行靜態初始化器和靜態初始化塊

public?class?Base?{
?static?int?num?=?1;
?
?static?{
?System.out.println("Base?"?+?num);
?}
}
public?class?Main?{
?public?static?void?main(String[]?args)?{
?//?不會初始化靜態塊
?Class?clazz1?=?Base.class;
?System.out.println("------");
?//?會初始化
?Class?clazz2?=?Class.forName("zzz.Base");
?}
}

2、類型轉換前先做檢查

編譯器將檢查類型向下轉型是否合法，如果不合法將拋出異常。向下轉換類型前，可以使用instanceof判斷。

class?Base?{?}
class?Derived?extends?Base?{?}
public?class?Main?{
?public?static?void?main(String[]?args)?{
?Base?base?=?new?Derived();
?if?(base?instanceof?Derived)?{
?//?這里可以向下轉換了
?System.out.println("ok");
?}
?else?{
?System.out.println("not?ok");
?}
?}
}

3、反射：運行時類信息

如果不知道某個對象的確切類型，RTTI可以告訴你，但是有一個前提：這個類型在編譯時必須已知，這樣才能使用RTTI來識別它。Class類與java.lang.reflect類庫一起對反射進行了支持，該類庫包含Field、Method和Constructor類，這些類的對象由JVM在啟動時創建，用以表示未知類里對應的成員。這樣的話就可以使用Contructor創建新的對象，用get()和set()方法獲取和修改類中與Field對象關聯的字段，用invoke()方法調用與Method對象關聯的方法。另外，還可以調用getFields()、getMethods()和getConstructors()等許多便利的方法，以返回表示字段、方法、以及構造器對象的數組，這樣，對象信息可以在運行時被完全確定下來，而在編譯時不需要知道關于類的任何事情。

反射機制并沒有什么神奇之處，當通過反射與一個未知類型的對象打交道時，JVM只是簡單地檢查這個對象，看它屬于哪個特定的類。因此，那個類的.class對于JVM來說必須是可獲取的，要么在本地機器上，要么從網絡獲取。所以對于RTTI和反射之間的真正區別只在于：

RTTI，編譯器在編譯時打開和檢查.class文件

反射，運行時打開和檢查.class文件

public?class?Person?implements?Serializable?{
?private?String?name;
?private?int?age;
//?get/set方法
}
public?static?void?main(String[]?args)?{
?Person?person?=?new?Person("luoxn28",?23);
?Class?clazz?=?person.getClass();
?Field[]?fields?=?clazz.getDeclaredFields();
?for?(Field?field?:?fields)?{
?String?key?=?field.getName();
?PropertyDescriptor?descriptor?=?new?PropertyDescriptor(key,?clazz);
?Method?method?=?descriptor.getReadMethod();
?Object?value?=?method.invoke(person);
?System.out.println(key?+?":"?+?value);
?}
}

以上通過getReadMethod()方法調用類的get函數，可以通過getWriteMethod()方法來調用類的set方法。通常來說，我們不需要使用反射工具，但是它們在創建動態代碼會更有用，反射在Java中用來支持其他特性的，例如對象的序列化和JavaBean等。

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