Java反射

習題預習

1. 什麼是Java反射？它如何提升Java的靈活性和可重用性？

2. 在Java中，如何使用反射技術來獲取類型的信息？並且如何利用反射来運行方法和訪問屬性？

3. 反射技術是如何在Java中實現的？它是如何同其他Java特性（如反序列化、代理、AOP）交互的？

4. 反射技術可能會導致性能下降，你有什麼其他選擇可以實現動態性？

5. 反射的應用有哪些？它在框架設計和開發中的作用是什麼？

說明知識

Java reflection是一種技術，它允許Java程序在運行時獲取對象的屬性、方法和類型信息。它可以讓程序動態地調用對象的方法，以及查看和修改對象的屬性，而不需要在編譯時確定這些信息。

以下是Java reflection的一個例子：

假設有一個類別Person：

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello, my name is " + name + " and I am " + age + " years old.");
    }
}

我們可以通過下面的代碼在運行時創建一個Person對象，獲取對象的名字和年齡屬性，並動態地調用sayHello方法：

// 創建一個Person對象
Person person = new Person("Tom", 18);

// 獲取對象的名字和年齡屬性
Class<?> personClass = person.getClass();
Field nameField = personClass.getDeclaredField("name");
Field ageField = personClass.getDeclaredField("age");
nameField.setAccessible(true);
ageField.setAccessible(true);
String name = (String) nameField.get(person);
int age = (int) ageField.get(person);

// 動態地調用sayHello方法
Method sayHelloMethod = personClass.getDeclaredMethod("sayHello");
sayHelloMethod.invoke(person);

在上面的代碼中，我們通過person.getClass()方法獲取Person類別對象，然後通過getDeclaredField獲取對象的屬性，使用setAccessible方法設置屬性可訪問性，使用get方法獲取屬性值。最後，我們使用getDeclaredMethod方法獲取對象的方法，使用invoke方法動態地調用sayHello方法。

使用Java reflection，我們可以在運行時動態地操作對象，並具有很高的靈活性。但是，由於Java reflection是一個動態的過程，它的效率比編譯時的代碼更低，因此應該避免在性能敏感的代碼中過度使用它。

彙總重點

1. Java反射提供了動態操作對象的能力。使用反射API，可以在運行時獲取類和對象的信息並操作它們，即使在編譯時無法確定對象的類型也可以實現這個功能。

2. Java反射包含了三個核心類Class、Method和Field，分別用來獲取類、方法和屬性的信息。

3. Java反射可以用來創建新的對象、調用方法或修改屬性值等，還可以獲取類或對象的註解信息、修飾符、泛型信息等。

4. Java反射可以被用來實現一些高級功能，比如動態代理、依賴注入、ORM框架等。

5. Java反射應該謹慎使用，因為它會引入一些性能問題，如遍歷對像樹和解析註解等都比靜態代碼更慢。此外，反射還會增加代碼的複雜性和不可預測性。

知識測驗

1. 如何使用Java reflection取得某個class的所有方法名稱？

Class<?> clazz = MyClass.class;
Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
for (Method method : methods) {
    System.out.println(method.getName());
}

2. 如何使用Java reflection取得某個class的所有變數名稱？

Class<?> clazz = MyClass.class;
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
for (Field field : fields) {
    System.out.println(field.getName());
}

3. 如何使用Java reflection動態新增一個物件實例？

Class<?> clazz = MyClass.class;
Object newInstance = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();

4. 如何使用Java reflection設定某個物件實例的屬性值？

MyClass obj = new MyClass();
Class<?> clazz = MyClass.class;
Field field = clazz.getDeclaredField("fieldName");
field.setAccessible(true);
field.set(obj, "newValue");

5. 如何使用Java reflection呼叫某個物件實例的方法？

MyClass obj = new MyClass();
Class<?> clazz = MyClass.class;
Method method = clazz.getDeclaredMethod("methodName", String.class);
method.invoke(obj, "parameterValue");

答案僅供參考，實際實現方式可能有所不同。