Reflection
是Java被视为动态（或准动态）语言的一个关键性质。这个机制允许程序在运行时透过Reflection
APIs取得任何一个已知名称的class的内部信息，包括其modifiers（诸如public, static
等等）、superclass（例如Object）、实现之interfaces（例如Cloneable），也包括fields和methods的所有
信息，并可于运行时改变fields内容或唤起methods。本文借由实例，大面积示范Reflection APIs。

关于本文：

读者基础：具备Java 语言基础。

本文适用工具：JDK1.5
 

关键词：

Introspection（内省、内观）

Reflection（反射）

   
有时候我们说某个语言具有很强的动态性，有时候我们会区分动态和静态的不同技术与作法。我们朗朗上口动态绑定（dynamic
binding）、动态链接（dynamic linking）、动态加载（dynamic
loading）等。然而“动态”一词其实没有绝对而普遍适用的严格定义，有时候甚至像对象导向当初被导入编程领域一样，一人一把号，各吹各的调。

一般而言，开发者社群说到动态语言，大致认同的一个定义是：“程序运行时，允许改变程序结构或变量类型，这种语言称为动态语言”。从这个观点看，Perl，Python，Ruby是动态语言，C++，Java，C#不是动态语言。

   
尽管在这样的定义与分类下Java不是动态语言，它却有着一个非常突出的动态相关机制：Reflection。这个字的意思是“反射、映象、倒影”，用在
Java身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes。换句话说，Java程序可以加载一个运行时才得知名称的
class，获悉其完整构造（但不包括methods定义），并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods1。这种“看透
class”的能力（the ability of the program to examine
itself）被称为introspection（内省、内观、反省）。Reflection和introspection是常被并提的两个术语。

   
Java如何能够做出上述的动态特性呢？这是一个深远话题，本文对此只简单介绍一些概念。整个篇幅最主要还是介绍Reflection
APIs，也就是让读者知道如何探索class的结构、如何对某个“运行时才获知名称的class”生成一份实体、为其fields设值、调用其
methods。本文将谈到java.lang.Class，以及java.lang.reflect中的Method、Field、
Constructor等等classes。

 
“Class”class

    众所周知Java有个Object class，是所有Java
classes的继承根源，其内声明了数个应该在所有Java
class中被改写的methods：hashCode()、equals()、clone()、toString()、getClass()等。其中
getClass()返回一个Class object。

    Class
class十分特殊。它和一般classes一样继承自Object，其实体用以表达Java程序运行时的classes和interfaces，也用来
表达enum、array、primitive Java types（boolean, byte, char, short, int,
long, float, double）以及关键词void。当一个class被加载，或当加载器（class
loader）的defineClass()被JVM调用，JVM 便自动产生一个Class
object。如果您想借由“修改Java标准库源码”来观察Class
object的实际生成时机（例如在Class的constructor内添加一个println()），不能够！因为Class并没有public
constructor（见图1）。本文最后我会拨一小块篇幅顺带谈谈Java标准库源码的改动办法。

    Class是Reflection故事起源。针对任何您想探勘的class，唯有先为它产生一个Class object，接下来才能经由后者唤起为数十多个的Reflection APIs。这些APIs将在稍后的探险活动中一一亮相。

 
#001 public final

#002 class Class<T> implements java.io.Serializable,

#003 java.lang.reflect.GenericDeclaration,

#004 java.lang.reflect.Type,

#005 java.lang.reflect.AnnotatedElement {

#006    private Class() {}

#007    public String toString() {

#008        return ( isInterface() ? "interface " :

#009        (isPrimitive() ? "" : "class "))

#010    + getName();

#011 }

...

图1：Class class片段。注意它的private empty ctor，意指不允许任何人经由编程方式产生Class object。是的，其object 只能由JVM 产生。

“Class” object的取得途径

Java允许我们从多种管道为一个class生成对应的Class object。图2是一份整理。

Class object 诞生管道
 示例
 
运用getClass()

注：每个class 都有此函数
 String str = "abc";

Class c1 = str.getClass();
 
运用

Class.getSuperclass()2
 Button b = new Button();

Class c1 = b.getClass();

Class c2 = c1.getSuperclass();
 
运用static method

Class.forName()

（最常被使用）
 Class c1 = Class.forName ("java.lang.String");

Class c2 = Class.forName ("java.awt.Button");

Class c3 = Class.forName ("java.util.LinkedList$Entry");

Class c4 = Class.forName ("I");

Class c5 = Class.forName ("[I");
 
运用

.class 语法
 Class c1 = String.class;

Class c2 = java.awt.Button.class;

Class c3 = Main.InnerClass.class;

Class c4 = int.class;

Class c5 = int[].class;
 
运用

primitive wrapper classes

的TYPE 语法

 
 Class c1 = Boolean.TYPE;

Class c2 = Byte.TYPE;

Class c3 = Character.TYPE;

Class c4 = Short.TYPE;

Class c5 = Integer.TYPE;

Class c6 = Long.TYPE;

Class c7 = Float.TYPE;

Class c8 = Double.TYPE;

Class c9 = Void.TYPE;
 

图2：Java 允许多种管道生成Class object。