Java中反射机制详解

Posted 2020-09-02 路虽远，梦还在！

　　　　序言

　　　　　　在学习java基础时，由于学的不扎实，讲的实用性不强，就觉得没用，很多重要的知识就那样一笔带过了，像这个马上要讲的反射机制一样，当时学的时候就忽略了，到后来学习的知识中，很多东西动不动就用反射，所以回过头来把这个给重新补一下，自己欠下的债，迟早是要还的。

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一、什么是反射？

　　　　在运行状态中，对于任意一个类，都能够获取到这个类的所有属性和方法，对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性(包括私有的方法和属性)，这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能就称为java语言的反射机制。通俗点讲，通过反射，该类对我们来说是完全透明的，想要获取任何东西都可以。

　　　　想要使用反射机制，就必须要先获取到该类的字节码文件对象(.class)，通过字节码文件对象，就能够通过该类中的方法获取到我们想要的所有信息(方法，属性，类名，父类名，实现的所有接口等等)，每一个类对应着一个字节码文件也就对应着一个Class类型的对象，也就是字节码文件对象。

　　　　获取字节码文件对象的三种方式。

　　　　　　　1、Class clazz1 = Class.forName("全限定类名");　　//通过Class类中的静态方法forName，直接获取到一个类的字节码文件对象，此时该类还是源文件阶段，并没有变为字节码文件。

　　　　　　　2、Class clazz2  = Person.class;　　　　//当类被加载成.class文件时，此时Person类变成了.class，在获取该字节码文件对象，也就是获取自己， 该类处于字节码阶段。

　　　　　　　3、Class clazz3 = p.getClass();　　　　//通过类的实例获取该类的字节码文件对象，该类处于创建对象阶段　

 

　　　　有了字节码文件对象才能获得类中所有的信息，我们在使用反射获取信息时，也要考虑使用上面哪种方式获取字节码对象合理，视不同情况而定。下面介绍Class类的功能。

 

二、反射机制能够获取哪些信息？Class类的API详解。

　　　　2.1、通过字节码对象创建实例对象

　　　　　　　　　

　　　　2.2、获取指定构造器方法。constructor 如果没有无参构造，只有有参构造如何创建实例呢？看下面

　　　　　　　　　

　　　　　　总结上面创建实例对象：Class类的newInstance()方法是使用该类无参的构造函数创建对象, 如果一个类没有无参的构造函数, 就不能这样创建了,可以调用Class类的　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　getConstructor(String.class,int.class)方法获取一个指定的构造函数然后再调用Constructor类的newInstance("张三",20)方法创建对象

　　　　　　获取全部构造方法　　

　　　　　　　　　　　　　　

 

　　　　2.3、获取成员变量并使用　　Field对象

　　　　　　　　　获取指定成员变量

　　　　　　　　　　

　　　　　　　　 Class.getField(String)方法可以获取类中的指定字段(可见的), 如果是私有的可以用getDeclaedField("name")方法获取,通过set(obj, "李四")方法可以设置指定对象上该字段的值, 如果是私有的需要先调用setAccessible(true)设置访问权限,用获取的指定的字段调用get(obj)可以获取指定对象中该字段的值

　　　　　　　　获取全部成员变量

　　　　　　　　

 

　　　　2.4、获得方法并使用　　Method

　　　　　　　　　　

　　　　　　　　Class.getMethod(String, Class...) 和 Class.getDeclaredMethod(String, Class...)方法可以获取类中的指定方法,　　　　

　　　　　　　　　　如果为私有方法，则需要打开一个权限。setAccessible(true);

　　　　　　　　用invoke(Object, Object...)可以调用该方法，

 

　　　　　　　　跟上面同理，也能一次性获得所有的方法

　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　2.5、获得该类的所有接口

　　　　　　　　　Class[]　getInterfaces()：确定此对象所表示的类或接口实现的接口

　　　　　　　　　返回值：接口的字节码文件对象的数组

　　　　2.6、获取指定资源的输入流

　　　　　　　　　InputStream getResourceAsStream(String name)　　

　　　　　　　　　return：一个 InputStream 对象；如果找不到带有该名称的资源，则返回 null

　　　　　　　　　参数：所需资源的名称，如果以"/"开始，则绝对资源名为"/"后面的一部分。

 

　　　　2.7、动态代理的概述和实现

　　　　　　　动态代理：一种设计模式，其非常简单，很容易理解，你自己可以做这件事，但是觉得自己做非常麻烦或者不方便，所以就叫一个另一个人(代理)来帮你做这个事情，而你就不用管了，这就是动态代理。举个例子，买火车票叫人代买。 

　　　　　　　在程序运行过程中产生的这个对象,而程序运行过程中产生对象其实就是我们刚才反射讲解的内容，所以，动态代理其实就是通过反射来生成一个代理

　　　　　　　在Java中java.lang.reflect包下提供了一个Proxy类和一个InvocationHandler接口，通过使用这个类和接口就可以生成动态代理对象。JDK提供的代理只能针对接口做代理。我们有更强大的代理cglib，Proxy类中的方法创建动态代理类对象　

　　　　　　　　分三步，但是注意JDK提供的代理正能针对接口做代理，也就是下面的第二步返回的必须要是一个接口。

　　　　　　　1、new出代理对象，通过实现InvacationHandler接口，然后new出代理对象来。

　　　　　　　2、通过Proxy类中的静态方法newProxyInstance，来将代理对象假装成那个被代理的对象，也就是如果叫人帮我们代买火车票一样，那个代理就假装成我们自己本人

　　　　　　　3、执行方法，代理成功

　　　　　　　　　　将代理对象中的内容进行实现

　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　

　　

　　　　　　　　1、2、3步

　　　　　　　　　　

　　　　　　　　注意newProxyInstance的三个参数，第一个，类加载器，第二个被代理对象的接口，第三个代理对象。　　

 

 

　　　　　　　

　　　　2.8、还有很多方法，比如获得类加载器，等等

　　　　　　　具体还需要别的，就通过查看API文档来解决。

 

 

三、反射机制的应用实例

　　　　3.1、利用反射，在泛型为int的arryaList集合中存放一个String类型的对象

　　　　　　　原理：集合中的泛型只在编译器有效，而到了运行期，泛型则会失效，

　　　　　　　　　

　　　3.2、利用反射，简化编写Servlet的个数。

　　　　　　　　什么意思呢？每当我们写一个功能时，就需要写一个对应的Servlet，导致最后Servlet有很多，自己都看不过来，所以对其进行了优化，两种方式，

　　　　　　　　3.2.1、每次从页面传过来一个参数，method="xxx"; 然后编写一个Servlet，获得其参数method的值，进行判断，如果是add，则调用add方法，如果是delete，则调用delete方法，这样就可以写在一个servlet中实现所有的功能了。　

　　　　　　　　

 

　　　　　　3.2.2、利用反射

　　　　　　　　编写一个BaseServlet继承HttpServlet，这是一个通用的BaseServlet。需要明白servlet的生命周期

　　　　　　　　

　　　　　　　　编写具体实现的方法servlet类。

　　　　　　　　MySerlvet001 extends BaseServlet

　　　　　　　　

　　　　　　　　

　　　　　　　　解释：需要明白servlet的生命周期，也就是service方法，因为是servlet，所以在访问的时候，会经过service方法，而子类MyServlet001中并没有，所以就到父类BaseServlet中找，发现有，然后获取参数即知道了需要调用什么方法，因为方法的编写都在子类中，所以通过反射，获取到子类中对应的方法并运行，其中需要注意的是this这个参数在BaseServlet中的用法。需要理解它。才能理解我们这个程序。

 

 

 

四、总结

　　　　　　反射基本上就这样讲完了，其实就是对其一些api进行讲解，不懂的就查看API，重要的思想，就要在实际中遇到了才能得到更好的理解。先这样过一遍，零零碎碎的知识。