Java反射机制详解一

Posted 2020-09-27

1反射机制是什么

反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道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；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。

在面向对象的世界里，万事万物皆对象.在java语言里,静态的成员,普通数据类型是不是对象呢?

类又是谁的对象呢?

首先类是对象,类是java.lang.Class类的实例对象.

新创建一个Foo类

Foo这个类也是一个实例对象,是Class类的实例对象,这个对象在官网被称为(class type).

反射是java程序开发语言的特性之一,它允许运行中的java程序获取自身的信息,并且可以操作类或者对象内部的属性.

反射的核心是JVM在运行时才动态加载类或调用方法/访问属性，它不需要事先（写代码的时候或编译期）知道运行对象是谁。

了解反射其实需要了解JVM,不过一般的资料不会在这一部分讲到JVM,毕竟学习也是要从浅入深的.

2反射机制能做什么

反射机制主要提供了以下功能： 

• 在运行时判断任意一个对象所属的类；

• 在运行时构造任意一个类的对象；

• 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法；

• 在运行时调用任意一个对象的方法；

• 生成动态代理。

注意;是运行时获取而不是编译时获取.其实很多时候我们直接用eclipse写代码忽略了编译的过程

在Eclipse,当我们输入一个点的时候(比如 a.)   编译器就会自动列出它的属性和方法,这里就会用到反射

3反射机制的相关API (在这里只说反射机制五种功能的前两种)

java的反射机制的实现要借助于4个类: class,Constructor,Field,Method;

通过一个对象获得完整的包名和类名

package cn.xins08.boke;

public class TestReflect {

    public static void main(String[] args) {
        TestReflect testReflect = new TestReflect();
        System.out.println(testReflect.getClass().getName());
        // 结果：cn.xins08.boke.TestReflect

    }

}

实例化Class对象:

实现反射机制获取类有三种方法:

package cn.xins08.boke;

public class TestReflect {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        Class<?> class1 = null;
        Class<?> class2 = null;
        Class<?> class3 = null;
        //第一种方式(在JDBC开发中常用此方法加载数据驱动)
        class1 = Class.forName("cn.xins08.boke.TestReflect");
      //第三种方式:java中任何一个对象都有getClass方法
        class2 = new TestReflect().getClass();
        
        //第三种方式java中任何一个对象都有class属性
        class3 = TestReflect.class;
        System.out.println("类名称: " + class1.getName());
        System.out.println("类名称: " + class2.getName());
        System.out.println("类名称: " + class3.getName());
        // 打印结果:
        /*
         * 类名称: cn.xins08.boke.TestReflect 类名称: cn.xins08.boke.TestReflect 类名称:
         * cn.xins08.boke.TestReflect
         */
    }
}

获取一个对象的父类与实现的接口:

package cn.xins08.boke;

import java.io.Serializable;

public class TestReflect implements Serializable {
     private static final long serialVersionUID = -2862585049955236662L;
    public static void main(String[] args) throws Exception {
         
            
                Class<?> clazz = Class.forName("cn.xins08.boke.TestReflect");
                // 取得父类
                Class<?> parentClass = clazz.getSuperclass();
                System.out.println("clazz的父类为：" + parentClass.getName());
                // clazz的父类为： java.lang.Object
                // 获取所有的接口
                Class<?> intes[] = clazz.getInterfaces();
                System.out.println("clazz实现的接口有：");
                for (int i = 0; i < intes.length; i++) {
                    System.out.println((i + 1) + "：" + intes[i].getName());
                }
                // clazz实现的接口有：
                // 1：java.io.Serializable
        
    }
}

创建实例:

通过反射来生成对象主要有两种方式:

（1）使用Class对象的newInstance()方法来创建Class对象对应类的实例。

Class<?> c = String.class;
Object str = c.newInstance();

    初始化一个类,生成一个实例的时候,new与newInstance() 有什么区别?

     区别在于创建对象的方式不一样，前者是使用类加载机制，那么为什么会有两种创建对象方式?这个就要从可伸缩、可扩展，可重用等软件思想上解释了。

newInstance: 弱类型。低效率。只能调用无参构造。
new: 强类型。相对高效。能调用任何public构造。
newInstance()是实现IOC、反射、面对接口编程 和 依赖倒置 等技术方法的必然选择，new 只能实现具体类的实例化，不适合于接口编程。

（2）先通过Class对象获取指定的Constructor对象，再调用Constructor对象的newInstance()方法来创建实例。这种方法可以用指定的构造器构造类的实例。

// 获取String所对应的Class对象
        Class<?> c = String.class;
        // 获取String类带一个String参数的构造器
        Constructor constructor = c.getConstructor(String.class);
        // 根据构造器创建实例
        Object obj = constructor.newInstance("23333");
        System.out.println(obj);

注意事项:反射会额外的消耗一定的系统资源,如果不需要动态的创建一个对象,那么就不需要用反射

在文章的最后我们讨论下工厂模式:

package cn.xins08.boke;

public interface Fruit {
public void eat();

}

package cn.xins08.boke;

public class Apple implements Fruit{
    public void eat(){
        System.out.println("吃苹果");
    }

    

}

package cn.xins08.boke;

public class Factory {
public static Fruit getInstance(String className){
    if("apple".equals(className)){
        return new Apple();
    }
    return null;
}
}

package cn.xins08.boke;

public class FactoryDemo {

    public static void main(String[] args) {
        Fruit f = Factory.getInstance("apple");
        f.eat();

    }

}
//返回的结果是"吃苹果"

这种是一个最简单的工厂设计模式,但是有一个很大的问题是,如果现在接口的子类增加了,那么工厂类肯定需要改.而造成这个问题的病因就是new,如果变成反射机制就不一样了.反射的实例化对象只需要包.类就可以了.

package cn.xins08.boke;

public interface Fruit {
public void eat();

}

package cn.xins08.boke;

public class Orange implements Fruit{
    public void eat(){
        System.out.println("吃橘子");
    }

    

}

package cn.xins08.boke;

public class Apple implements Fruit{
    public void eat(){
        System.out.println("吃苹果");
    }

    }

package cn.xins08.boke;

public class Factory {
public static Fruit getInstance(String className){
   Fruit fruit = null;
try{
   //这里是Fruit的类类型,做强制类型转换 
    fruit = (Fruit) Class.forName(className).newInstance() ;
    } catch(Exception e) {
       e.printStackTrace();
   }
       return  f ;
       }
  }



}

package cn.xins08.boke;

public class FactoryDemo {

    public static void main(String[] args) {
        Fruit f = Factory.getInstance("cn.xins08.boke.Apple");
        f.eat();

    }

}

这时候我们发现即使增加几个接口的子类,工厂类照样可以完成对象的实例化操作,可以对应所有的变化.

    到目前为止你已经会了最基本的反射使用了,在学习Spring之前先讲这些,等学习了Spring的依赖注入,反转控制之后,相信会对反射有更好的理解.

关于反射以下功能,等写完后会在本文加链接

• 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法；

• 在运行时调用任意一个对象的方法；

• 生成动态代理。

--java一万小时成神之路--本文首发与51CTO博客---

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本文出自 “xinsz08の平行时空” 博客，请务必保留此出处http://xinsz08.blog.51cto.com/10565212/1946912