Java知识系列 -- 反射

Posted 2021-01-13 放着，让我来！！

原理

要想理解 Java 反射，首先要弄清类的加载过程。
比如这行代码 Person p = new Person();。
我们想要创建一个 Person 对象，并用 p 作为对象的引用。
在 Java 虚拟机会先执行类的加载，然后才生成对象（分配内存空间）。在类的加载过程中，类加载器负责把类编译好的 class （字节码）文件加入到内存中，并创建一个 Class 对象，这个对象是类 Class 的实例。
也就是说，上面的一行的代码看似只是创建了一个 Person 对象，但是如果是第一次使用该类，也即类加载器还未把该类的 class 文件加载到内存中时，还会创建一个Class 对象。
在 Java 中，一切都是对象。类是对一类对象的抽象，类是一个概念，而类本身也是一种对象，在 Java 中，它们是 Class 类的对象，当然方法、属性、注解也分别是 Method、Field、Annotation 的对象。
所以，反射干的就是干预程序运行期做的事情。比如创建一个在编译期不能确定的类（子类）。

在编码阶段不知道那个类名，这时候就没有办法硬编码new ClassName()，而必须用到反射才能创建这个对象。
在xml文件或者properties里面写好配置，然后在Java类里面解析xml或properties里面的内容，得到一个字符串。
然后用反射机制，根据这个字符串获得某个类的Class实例，这样就可以动态配置一些东西，不用每一次都要在代码里面去new或者做其他的事情。反射的目的就是为了扩展未知的应用。

使用

获取 Class 对象的三种方法

Class 对象是我们使用反射的关键，而得到这个对象有下面三种方式。

• 调用 Class 类的 forName() 静态方法
• 调用类的隐藏类属性 class。
• 使用对象来获取，调用祖先类 Object 中的方法：public final native Class<?> getClass()

推荐使用第二种方式来获取 Class 对象，因为在编译期就会检查该类是否存在，更加安全，并且因为没有方法调用，使用的是属性，所以性能也更高。

Class 对象中的方法

可以说我们得到了 Class 对象，就得到了这个类的所有信息了。包括各种获取 构造方法、属性、方法、注解 的方法。

其他常用方法

public String getName() // 返回 Class 对象表示的类型(类、接口、数组或基本类型)的完整路径名字符串
public T newInstance() // 此方法是 Java 语言 instanceof 操作的动态等价方法
public ClassLoader getClassLoader() // 获取该类的类加载器
public Class getSuperclass() // 返回表示此 Class 所表示的实体（类、接口、基本类型或 void）的超类的 Class
public boolean isArray() // 如果 Class 对象表示一个数组则返回 true, 否则返回 false
public boolean isInterface() // 判定指定的 Class 对象是否表示一个接口类型
public boolean isPrimitive() // 判定指定的 Class 对象是否表示一个 Java 的基本类型

例子

1. 在我们写代码时，在对象后面敲一个 . ，IDE 就会自动帮我们列出该对象有的方法，这里其实就是IDE使用了反射，通过对象找到该类对应的 Class 对象，从而就可以找到类中的属性和方法。

2. JDBC操作数据库第一步加载数据库驱动， Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver")，这里是 MySQL 数据库，假如某一天我们想换成 Oracle 数据库，你可能会修改 forName() 方法中的参数为 Oracle 数据库驱动名。

3. 做一个软件可以安装插件的功能，不知道插件的类型名称，你怎么实例化这个对象呢？所以无法在代码中 New出来 ，但反射可以，通过反射，动态加载程序集，然后读出类，检查标记之后再实例化对象，就可以获得正确的类实例。（写了一个程序，这个程序定义了一些接口，只要实现了这些接口的dll都可以作为插件来插入到这个程序中。就可以通过反射来实现。就是把dll加载进内存，然后通过反射的方式来调用dll中的方法。很多工厂模式就是使用的反射。）

项目应用

配置文件存放需要反射的类信息：

1. 使用xml或者prop存keyvalue形式
2. 添加一个这样的类，来专门存放需要反射的映射关系

public class Tables {
    public static final Map<String, String> tables = new HashMap<>();
    static {
        tables.put("PICRECORD", "com.stillcoolme.entity.PICRECORD");
    }
}

总结

反射可以使我们的代码更具灵活性（运行期类型的判断，动态类加载，动态代理（以后再聊这个）），但是反射也会消耗更多的系统资源，所以如果不需要动态创建一个对象，那么就不需要用到反射。