由 dawei
原来我一直将java当做不用delete的c++来用，但是最近在工作上遇到一些问题，发现这样的做法不管用，因为工作上遇到的java代码采用了很多框架，例如spring boot之类。当我想深入了解这些框架的设计原理时发现，如果不了解java的高级语法特性，这些框架的设计思维或运行方式根本就无法理解。
后来稍微调查一下发现，自从java8之后，java的语法发生了巨大的变化，代码的设计模式也不再像以前“不用delete的c++”，参照原来c++的思维去解读java代码已经行不通了，于是重新学习，顺便在学习和思考中做一些总结输出。
java新增语法特征中，有较为抽象的一部分叫反射，其实说白了就是用程序来控制程序。java将一切概念都包含在类中，于是对应每一个具体类，语言体系还为特定的具体类生成了描述其特性的抽象类，例如我们定义了如下一个类：
static public class HelloWorld {
public void sayHelloWorld1(String s) {
System.out.println("say hello world 1!: " + s);
}
public void sayHelloWorld2(int i) {
System.out.println("say hello world 2: " + i);
}
protected void sayHelloWorld3() {
System.out.println("say hello world3");
}
private void sayHelloworld4() {
System.out.println("say hello world4");
}
public String field1 = "hello";
protected int field2 = 1;
private int field3 = 2;
}
这个类里面有公有，保护，私有等几个方法，虚拟机在为这个类生成字节码时，还构建了另一个类，用于描述这个类的类，可以称为它的源类，后者用来描述前者在编程语言上的特性，例如它包含了哪些方法，这些方法对应的参数，返回值，公有私有等，如果把一个类比作人，那么反射其实就是x光扫描，它把你内外的具体细节都暴露出来，我们看看怎么用反射来解读上面定义的类：
public static void manipulateHelloWorldClass(Object obj) {
Class cls = obj.getClass();
//打印出类对象对应的类名
System.out.println("object class name: " + cls.getName());
//返回实例对应的类所声明的所有函数
Method[] methods = cls.getDeclaredMethods();
for (Method method : methods) {
System.out.println("delcared method name: " + method.getName());
}
}
public static void main(String[] args) {
HelloWorld helloWorld = new HelloWorld();
manipulateHelloWorldClass(helloWorld);
}
上面代码运行后输出结果如下：
可以看到，代码打印出helloword实例对象在编程语言上的信息，例如上面代码就打印出它对应类的名字，都有哪些方法等等，在Java语言中Class类也叫原类，它用来解析所有实例对应类在编程语法上的信息，每个实例对应的类都能得到一个Class类对应的实例，就像代码中那样，这个实例能够查询对应类有哪些方法，定义了哪些字段.
代码中调用了getDeclaredMethods来获得实例所对应类在定义时声明的所有方法，Class类还有一个方法叫getMethods，它返回实例对应类自己在定义时所声明的公有方法，以及继承过来的所有公有方法。
反射机制一个很重要的作用就是能够查询给定实例是否有特定接口，然后调用相关接口，代码如下：
public static void callMethod(Object obj) {
Class cls = obj.getClass();
try {
Method method = cls.getMethod("sayHelloWorld1", new Class[] {String.class});
method.invoke(obj, new Object[]{"hello world"});
method = cls.getMethod("sayHelloWorld2", new Class[] {int.class});
method.invoke(obj, new Object[]{new Integer(123)});
} catch(NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();;
} catch (IllegalAccessException e) {
throw new IllegalArgumentException("Insufficient access permissions to call"
+ "setColor(:Color) in class " + cls.getName());
} catch (InvocationTargetException ex) {
throw new RuntimeException(ex);
}
}
public static void main(String[] args) {
HelloWorld helloWorld = new HelloWorld();
// manipulateHelloWorldClass(helloWorld);
callMethod(helloWorld);
}
上面代码执行后结果如下所示：
我们可以体会到，c++是不会有这种特性的，java由于具备了这种反射机制，使得它能够用来开发很多框架，在java世界里形形色色的框架特别多，这跟它在语法上支持反射不无关系，类似spring boot这些java程序员绝对必须要掌握的框架，它的设计就大量使用了反射机制。