一 , 什么是java反射机制？

JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个实体类，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；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。

1.意义

首先，反射机制极大的提高了程序的灵活性和扩展性，降低模块的耦合性，提高自身的适应能力。

其次，通过反射机制可以让程序创建和控制任何类的对象，无需提前硬编码目标类。

再次，使用反射机制能够在运行时构造一个类的对象、判断一个类所具有的成员变量和方法、调用一个对象的方法。

最后，反射机制是构建框架技术的基础所在，使用反射可以避免将代码写死在框架中。

正是反射有以上的特征，所以它能动态编译和创建对象，极大的激发了编程语言的灵活性，强化了多态的特性，进一步提升了面向对象编程的抽象能力.

2.原理

反射机制(Reflection)是Java提供的一项较为高级的功能，它提供了一种动态功能，而此功能的体现在于通过反射机制相关的API就可以获取任何Java类的包括属性、方法、构造器、修饰符等信息。元素不必在JVM运行时进行确定，反射可以使得它们在运行时动态地进行创建或调用。反射技术在中间件领域应用得较多。

二 .实践说明

通过反射Student类的属性和方法

Student类的代码：

package reflect;

public class Student {
    //公有 的姓名
    public String name="小明";
    //公有 的年级
    public String grade;
    //受保护的 年龄
    protected int age;
    //私有的学分
    private double credit=99.9;
    //默认的课程
    String course;

    //无参构造方法
    public Student(){

    }
    //有参构造方法
    public Student(String name) {
        this.name = name;
    }

    //公有的方法
    public void getName(String name){

        System.out.println("获取姓名:方法调用了"+name);
    }
    //私有方法
    private void getGrade(){

        System.out.println("年级方法调用了");
    }
    //受保护方法
    protected int  getCredit(int num){
        System.out.println("获取学分："+num);

        return num;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", grade='" + grade + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", credit='" + credit + '\'' +
                ", course='" + course + '\'' +
                '}';
    }
}

通过反射获取类的对象

主方法的运行

import reflect.Student;

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {

         //1.获取Class对象

        //获取类对象的第一种方式
        Class stu =  Class.forName("reflect.Student");
        System.out.println("获取类的对象1：："+stu);
        //获取类对象的第二种方式
        Class stu2 = Student.class;
        System.out.println("获取类的对象2：："+stu);
        //获取类对象的第三种方式
        Class stu3 = new Student().getClass();
        System.out.println("获取类的对象3：："+stu);
        System.out.println(stu==stu2);//输出true
        System.out.println(stu==stu3);//输出true
    }
}

抛出异常：ClassNotFoundException 意思是没有找到类的异常

运行结果:

解释一下，在一个JVM中，一种类，只会有一个类对象存在。所以以上三种方式取出来的类对象，都是一样的。

通过反射获取Student属性

import reflect.Student;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {

         //1.获取Class对象

        //获取类对象的第一种方式
        Class stu =  Class.forName("reflect.Student");
        System.out.println("获取类的对象1：："+stu);
       

        //2.获取字段
        System.out.println("************获取所有公有的字段********************");
        Field[] fieldArray = stu.getFields();
      //遍历属性
        for(Field f : fieldArray){
            System.out.println("获取所有公有的字段"+f);
        }
        System.out.println("************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************");
        fieldArray = stu.getDeclaredFields();
        for(Field f : fieldArray){
            System.out.println("获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的):"+f);
        }

        System.out.println("*************获取公有字段**并调用***********************************");

            Field  field = stu.getField("name");
            System.out.println("调用姓名"+field);

      //获取一个对象
        Object obj = stu.getConstructor().newInstance();
        System.out.println("设置属性之前：" + field.getName() + "===" + field.get(obj));

        //为字段设置值
        field.set(obj, "小明");
        //验证
        Student stuObj = (Student)obj;
        System.out.println("设置属性之后：" + field.getName() + "===" + field.get(obj));

        System.out.println("**************获取私有字段****并调用********************************");
       Field credit = stu.getDeclaredField("credit");
        System.out.println("获取私有字段****并调用"+credit);
        credit.setAccessible(true);//暴力反射，解除私有限定
        System.out.println("设置属性之前：" + credit.getName()+"===" + credit.get(obj));

        credit.set(obj, 999);

        System.out.println("设置属性之后：" + credit.getName() + "===" + credit.get(obj));

    }
}

运行结果

通过反射获取类的方法

import reflect.Student;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class Main {

        public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {


         //1.获取Class对象

        //获取类对象的第一种方式
        Class stu =  Class.forName("reflect.Student");
        System.out.println("获取类的对象1：："+stu);
   

        //2.获取所有公有方法
        //获取一个对象
        Object obj = stu.getConstructor().newInstance();
        System.out.println("***************获取所有的”公有“方法*******************");
        Method[] methodArray = stu.getMethods();
        for(Method m : methodArray){
            System.out.println("获取所有公有方法"+m);
        }
        System.out.println("***************获取所有的方法，包括私有的*******************");
        methodArray = stu.getDeclaredMethods();
        for(Method m : methodArray){
            System.out.println("获取所有的方法，包括私有的"+m);
        }
        System.out.println("***************获取公有的getName()方法*******************");
        Method m = stu.getMethod("getName",String.class);
        System.out.println("获取公有的getName"+m);
        //设计值
        m.invoke(obj, "小");

        System.out.println("***************获取私有的getCredit()方法******************");
        m = stu.getDeclaredMethod("getCredit",int.class);
        System.out.println("获取私有的getCredit()方法:"+m);
        m.setAccessible(true);//解除私有限定
        Object result = m.invoke(obj, 20);//需要两个参数，一个是要调用的对象（获取有反射），一个是实参
        System.out.println("返回值学分：" + result);





    }
}

反射方法运行结果：

使用到的异常：

ClassNotFoundException? ：?没有找到类的异常
NoSuchMethodException：  没有找到方法的异常
IllegalAccessException ： 没有访问权限的异常
InvocationTargetException ：包装由调用方法或构造方法所抛出异常的受查异常
InstantiationException： 指不能实例化某个对象

与Java反射相关的类如下：

1. Class类 代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口
2. Field类 代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性）
3. Method类 代表类的方法
4. Constructor类 代表类的构造方法

动态代理的时候也可以用到反射等。比如aop。