什么是反射？

Reflection的直译。

角度一：镜子

一个对象，照照镜子：我是谁？（从哪儿来？要到哪儿去？^_^）

程序自己 在 运行时（不是：程序员在读/写代码时），得到自己的：

• 类型信息：类名
• 类的成员信息：字段、构造函数、方法
• 类的外部环境信息：程序集（C#中的.dll）或包（Java中的.jar）信息

static void grow(Person person) {
	//告诉我person是啥？Student，还是Teacher
	System.out.println(person.getClass().getName());
}

grow(new Student());

并且能根据这些信息构建对象，获取对象数据，调用方法等……

角度二：正反

正常的，如果要获得一个对象，必须得用代码new……

用反射，就可以通过一个（字符串格式的）类名，生成一个对象：

Object fg = Class.forName("Teacher").newInstance();

为什么需要反射？

实际上，作为应用（区别于框架）开发人员，使用反射的机会不多。

歪门邪道

拿到private的成员

康庄大道

框架开发人员使用：

• MVC：根据url（字符串）生成相应的Controller实例，调用其方法。
• ORM：拿到entity类名做表名，属性名做列名，生成SQL语句（字符串）
• 依赖注入：生成注入的实现类对象

注意理解，作为框架开发人员，事先并不知道用户（应用开发人员）会定义什么Controller/ORM实体类/依赖注入的实现类，所以没有什么if...else

反射是如何实现的？

简单的说，在编译源代码的时候，编译器就

• 收集了所有的类型信息，
• 并且让开发人员可以通过Class（Java）/Type（C#）获取

jar和dll

反射收集的信息并不局限于类型，而是要一直扩展到项目的基本可执行单元：.jar（Java）或者.dll（C#）

这同样是编译器完成的，编译的时候，就创建了一个清单（manifest），把该可执行单元所有的信息列明，反射也依靠该manifest获取相关信息

关于性能

不用测试，想都想得到，使用反射（这种非常规方式）调用一个方法，和直接new出对象调用方法相比，肯定要慢一些。因为反射本质上就是把编译时做的事情放到了运行时做，编译时可以由编译器进行优化，运行时就不行。

但是，

• 性能并不是一个项目的全部（再次复习，代码三要求：性能、安全和可维护性），而且
• 性能就是用来“浪费”的嘛——很多同学笔记本从来不关，是不是浪费，是？为什么要这样做？方便嘛，第二天不用等着开机嘛

所以仍然有这么多框架大量的、广泛的使用了反射（当然也进行了性能优化，主要是使用缓存），天没有塌下来！

特性/注解

Java中被称之为注解（annotation）；C#中被称之为特性（Attribute）。

使用起来就好像给类/接口/方法/其他类成员等打的（一个或多个）“标签”：Java使用@开头，C#用方括号包裹

编译识别

比如，标识一个类/方法等已经被废弃

@Deprecated  //Java

[Obsolete]    //C#

演示：被注解的类/方法能够运行，但是会报警告。

这通常用于需要更改的老旧代码，相较于直接删除或更改，这种方式给了调用者详细的通知，更加的友好，不至于让调用者莫名其妙。

单元测试

复习：单元测试 / TDD

终于可以给大家隆重介绍单元测试利器JUnit了！（C#中对应NUnit）

注意（理解）：

1. 框架开发人员在编写JUnit时并不知道（作为使用者的）“我”会写什么类和方法
2. JUnit项目没有一个main()入口函数，所以它怎么知道从哪里开始呢？谁调用谁呢？
3. JUnit通过注解/特性，识别那些方法应该测试（Test），哪些可以略过（Ignore）

演示：eclipse上运行Junit项目

测试难题/技巧

因为测试结果是基于测试数据的，单元测试要求稳定的、不变的测试数据。但是

1. 测试数据很有可能是公用的，
   
2. 运行单元测试，必然有可能影响到测试数据

此外单元测试要求跑得快，因为它应该随时随地的跑。

复习：

• 双向链表的所有测试，插入/删除/交换，都使用的同一个链表
  
• 按TDD要求开发：定义一个方法，跑一次测试；完成一个方法，再跑一次测试）
  

使用JUnit，我们可以：

1. 按类组织单元测试，
2. 每一个类，定义一个公用的测试环境
3. 类里面的每个测试方法，跑之前/后重新生成/清理测试环境
4. 对单元测试分组归类，不用每次都跑所有的单元测试

其他框架

注解/特性还广泛应用于其他框架，比如：

• MVC框架
• ORM框架

这些我们都在后面继续学习。

作业

1. 封装方法：
   
   1. GetPrivateField()，可以获得某对象的某私有字段值
   2. SetPrivateField()，可以修改某对象的某私有字段值
      
   提示：能不能用使用泛型？
   
2. 自定义一个注解/特性HelpMoneyChanged（帮帮币变化）：
1. 该特性只能用于方法
2. 默认可以接受一个int类型的参数amount，表示帮帮币变化的数量
3. 有一个string类型的Message属性，记录帮帮币变化的原因
3. 将HelpMoneyChanged应用于Publish()方法
4. 用反射获取Publish()上的特性实例，输出其中包含的信息
5. 用JUnit/NUnit：
   1. 重写之前的双向链表单元测试。
   2. 为之前作业添加单元测试，包括但不限于：
   1. 数组中找到最大值
   2. 二分查找
   3. 栈的压入弹出
   4. 找到100以内的所有质数 [难]
   5. 猜数字游戏 [难]

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