Java中反射机制的理解

Posted 2020-12-17 lj1507899927

1. java反射的概念
• 在Java中的反射机制是指在运行状态中，对于任意一个类都能够知道这个类所有的属性和方法；并且对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能成为Java语言的反射机制。简单的说，反射机制就是在程序的运行过程中被允许对程序本身进行操作，比如自我检查，进行装载，还可以获取类本身，类的所有成员变量和方法，类的对象，还可以在运行过程中动态的创建类的实例，通过实例来调用类的方法，这就是反射机制一个比较重要的功能了。
2. 理解反射机制，首先要理解类的加载过程
   • 加载过程图                                                                                                     

   • 在Java程序执行的时候，要经历三个步骤：加载、连接和初始化。首先程序要加载到JVM的方法区中，然后进行连接，最后初始化。这里就主要介绍一下类的加载。如上图，首先，JVM会从硬盘中读取Java源文件并将其加载到方法区中同时生成类名.class文件，也就是类对象，这个类对象中包含了我们创建类的实例时所需要的模板信息，也就是源代码中的成员变量和方法等。Class本身也是一个类，它的主要功能之一就是生成类加载时的class文件，为类的初始化及实例化做准备。而我们在程序中通过关键字new创建的对象创建的是类的对象，而不是类对象，二者的区别如图中所示。

3. 原理模型                                                                      
4. 常用的反射类以及用法
   •  java.lang.class

     • (调用某个对象的getClass()方法
       User user=new User()
       Class clazz=user.getClass()

     • 调用某个类的class属性来获取该类对应的Class对象
       Class clazz=User.class

     • 调用包的地址
       Calss clazz=Class.forName("")

   • java.lang.reflect.Method

     • 获取类的所有方法信息getDeclaredMethods()

     • 获取类的公有方法信息getMethods()

     • 要注意的是，在暴力获取私有方法后还要获取调用该方法的权限：.setAccessible(true)（默认false，需要设置成true）

   • java.lang.reflect.fields

     • 获取类的所有成员属性信息getDeclaredFields()

     • 获取类的公有成员属性信息getFields()

   •  java.lang.reflect.constructor

     • 获取类的所有构造方法信息getDeclaredConstructors()

     • 获取类的公有构造方法信息getConstructors()

5. 创建实例的两种方式

   • 使用Class对象的newInstance()方法来创建该Class对象对应类的实例，但是这种方法要求该Class对象对应的类有默认的 空构造器。

   • 先使用Class对象获取指定的Constructor对象，再调用Constructor对象的newInstance()方法来创建 Class对象对应类的实 例,通过这种方法可以选定构造方法创建实例。

6. Java反射优缺点

   • Java反射优点：在运行期确定对象、绑定对象、操作对象，最大限度的发挥了Java的灵活性。

   • Java反射缺点：反射相当于一系列解释操作，通知jvm要做的事情，性能相对较低。反射会跳过类型检查等，导致安全性问题。例如通过反射跳过泛型的编译前类型检查

7. 应用场景

   • 框架中的xml，properties等配置

   • 框架中注解的使用

   • 动态代理、AOP

   • JDBC数据库连接

8. 例子

   import java.lang.reflect.Field;
   import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
   import java.lang.reflect.Method;
   import java.util.Arrays;
   import com.javasm.lang.Person;
   
   public class PersonTest3 {
   
       /**
        * 操作类的属性/成员变量
        * 操作方法---->操作Method类
        * 操作构造---->操作Constructor类
        */
       public static void test1() {
           try {
               Person person = new Person();
               //1.创建Class类的实例
               Class clazz = Class.forName("com.lj.bean.Person");//类或者接口的全限定名称  包名+类名
               Method[] methods = clazz.getMethods();//只获得public方法(包含从父类继承的)
               System.out.println(Arrays.toString(methods));
   
               methods = clazz.getDeclaredMethods();//只获得本类里面public/protected/默认/private
               System.out.println(Arrays.toString(methods));
               // String 方法名     parameterTypes：参数类型  可变参数 >=0实参
               //对name赋值  setName
               Method method = clazz.getMethod("setName", String.class);
   
               //运行方法
               Object obj = method.invoke(person, "张三");//方法的参数数据
   
               System.out.println(obj);
               System.out.println("person："+person.getName());
   
               System.out.println("------------------------------");
               //执行b方法
               method = clazz.getDeclaredMethod("b", String.class,Integer.class);
               method.setAccessible(true);
   
               obj = method.invoke(person, "hello world",100);
   
               System.out.println(obj);
           } catch (ClassNotFoundException|NoSuchMethodException|SecurityException e) {
               e.printStackTrace();
           } catch (IllegalAccessException |IllegalArgumentException |InvocationTargetException e) {
               e.printStackTrace();
           } 
   
       }
       public static void main(String[] args) {
   
           test1();
       }
   }