我们使用matrix-java中的自定义类来进行学习，在main.java进行程序测试，代码获取：https://github.com/Kaslanarian/matrix-java
反射是什么？
反射的概念是由 Smith 在 1982 年首次提出的，主要是指程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力。通俗地讲，一提到反射，我们就可以想到镜子。镜子可以明明白白地照出我是谁，还可以照出别人是谁。反映到程序中，反射就是用来让开发者知道这个类中有什么成员，以及别的类中有什么成员。
为什么要有反射？
反射看起来是和封装的思想相悖，因为封装就是不想让用户接触到一些私有成员和函数实现细节，反射似乎让类变得“不安全起来”，但实际上：
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反射让开发人员可以通过外部类的全路径名创建对象，并使用这些类，实现一些扩展的功能。
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反射让开发人员可以枚举出类的全部成员，包括构造函数、属性、方法。以帮助开发者写出正确的代码。
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测试时可以利用反射 API 访问类的私有成员，以保证测试代码覆盖率。
所以说，反射其实是一个后门，为程序设计提供灵活性。
反射API
我们来看看反射的API：
获取Class对象
我们可以分别通过字符串、类、对象的方式获取class对象：
Class matrixClass = Class.forName("xyz.welts.Matrix");
Class matrixClass2 = Matrix.class;
Class matrixClass3 = (new Matrix()).getClass();
我们可以通过程序验证这三个Class对象是同一个，也就是说一个类只会生成一个Class对象.
获取成员变量
我们通过getDeclaredFields()方法去访问所有的成员变量，用getFields()方法去访问public成员：
public static void main(String[] args) {
for (Field field : Matrix.class.getDeclaredFields()) {
System.out.println(field);
}
}
输出：
private double[][] Matrix.data
private int Matrix.rowNumber
private int Matrix.columnNumber
final double Matrix.PRECISION
static final boolean Matrix.$assertionsDisabled
获取构造方法
与上面类似，我们通过getDeclaredConstructors()方法去访问所有的构造方法，用getConstructors()方法去访问公有构造方法：
for (Constructor constructor : Matrix.class.getDeclaredConstructors()) {
System.out.println(constructor);
}
输出：
public Matrix(double[][])
public Matrix(Matrix)
public Matrix(int,int)
public Matrix()
获取非构造方法
同样，我们只需要将Constructors改成Methods就可以访问成员方法：
for (Method method : Linearlib.class.getMethods()) {
System.out.println(method);
}
输出：
public static Matrix Linearlib.inv(Matrix)
private static void Linearlib.lineMultiply(Matrix,int,double)
private static void Linearlib.lineSwap(Matrix,int,int)
private static void Linearlib.lineMultiplyAdd(Matrix,int,double,int)
public static double Linearlib.det(Matrix)
public static void Linearlib.upperStep(Matrix)
public static Matrix[] Linearlib.linearSolve(Matrix,Matrix)
public static Matrix Linearlib.linearSolve(Matrix)
这里如果输出的是
getMethods的返回值，那么还会获取到了很多 Object 类中的公有方法（Object 是所有 Java 类的父类）。
示例
我们将用一个程序修改一个matrix的行数并输出：
public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, SecurityException, IllegalArgumentException,
IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InstantiationException, InvocationTargetException {
// 定义matrix类的class变量
Class matrixClass = Matrix.class;
// 找到参数为(int, int)类型的构造函数
Constructor intIntConstructor = matrixClass.getConstructor(int.class, int.class);
// 利用该构造函数创建对象
Object matrix = intIntConstructor.newInstance(3, 3);
// 输出该3×3矩阵
System.out.println("old ： " + matrix);
// 获取私有成员变量rowNumber
Field rowNumberField = matrixClass.getDeclaredField("rowNumber");
// 修改私有变量的访问权限
rowNumberField.setAccessible(true);
// 修改该私有成员
rowNumberField.set(matrix, 1);
// 查看输出
System.out.println("new : " + matrix);
}
输出结果：
old ： {
0.00000, 0.00000, 0.00000,
0.00000, 0.00000, 0.00000,
0.00000, 0.00000, 0.00000,
}
new : {
0.00000, 0.00000, 0.00000,
}
说明我们已经成功修改了一个对象的私有成员.
注意：
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由于反射相关操作出现的异常都是检查性异常，我们需要人为进行异常处理，详情参考Java异常处理：两种异常.
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若想使用私有成员/方法，在获取了对应的
field、constructor或method后，要调用setAccessible方法将访问权限修改为true. -
我们无法通过
getMethod去找到非公有方法，getConstructor和getField类似.
