反射，反射程序员的快乐！为什么我老是加班？为什么我工资不如他多？原来是我不懂反射！

Posted 2021-02-20 lunatic-talent

Java是一门准动态语言，是因为存在反射机制，如果你不会是不是就等于白学了？
看完不会，请评论，我亲自给你解释，嘻嘻！

什么是动态语言？

　　动态语言，是指程序在运行时可以改变其结构：新的函数可以被引进，已有的函数可以被删除等在结构上的变化。比如javascript便是一个典型的动态语言。
　　
除此之外如Ruby、Python、OC等也都属于动态语言，而C、C++、Java等语言则不属于动态语言。

动态类型语言，就是类型的检查是在运行时做的，是不是合法的要到运行时才判断，例如JavaScript就没有编译错误，只有运行错误。

静态语言
　　而静态类型语言的类型判断是在运行前判断（如编译阶段），比如java就是静态类型语言，静态类型语言为了达到多态会采取一些类型鉴别手段，如继承、接口，而动态类型语言却不需要，

Java的反射机制被视为Java为准动态语言的主要的一个关键性质，这个机制允许程序在运行时透过反射取得任何一个已知名称的class的内部信息，包括：

正在运行中的类的属性信息，正在运行中的类的方法信息，正在运行中的类的构造信息，正在运行中的类的访问修饰符，注解等等。

动态语言无时不刻在体现动态性，而静态语言也在通过其他方法来趋近于去弥补静态语言的缺陷。

为什么么要使用反射：

1. 反射是框架设计的灵魂
   框架： 半成品软件。可以在框架的基础上进行软件开发，简化编码。学习框架并不需要了解反射，但是要是想自己写一个框架，那么就要对反射机制有很深入的了解。
2. 解耦，提高程序的可扩展性
3. 在运行时判断任意一个对象所属的类。
4. 在运行时构造任意一个类的对象。
5. 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。
6. 在运行时调用任意一个对象的方法。

什么是反射：

定义：

JAVA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方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。

简单来说： 将类的各个组成部分封装成其他对象

反射机制的实现原理

Java代码在计算机中经历的三个阶段

1. Source源代码阶段：.java被编译成.class字节码文件。
2. Class类对象阶段：*.class字节码文件被类加载器加载进内存，并将其封装成Class对象（用于在内存中描述字节码文件），Class对象将原字节码文件中的成员变量抽取出来封装成数组Field[],将原字节码文件中的构造函数抽取出来封装成数组Construction[]，在将成员方法封装成Method[]。当然Class类内不止这三个，还封装了很多，我们常用的就这三个。
3. RunTime运行时阶段：创建对象的过程new。

获取Class对象的方式:

1. Class.forname("类全名"):
   将字节码加载进内存，返回Class对象。
   一般用于： 配置文件，将类名定义在配置文件中，读取文件，加载类。
2. 类名.class：
   通过类名的属性Class获取
   一般用于： 参数传递
3. 对象.getclass()获取：
   getclass()方法在Object类中定义
   一般用于： 对象获取字节码的方式

补充：
同一个字节码文件（*.class)在一次程序运行中，只会被加载一次，不论通过哪一种方式获取的Class对象都是同一个。

举例：

public void Main() throws ClassNotFoundException {
    //方式一：Class.forName("全类名");
    Class cls1 = Class.forName("com.test.domain.Person");   //Person自定义实体类
    System.out.println("cls1 = " + cls1);

    //方式二：类名.class
    Class cls2 = Person.class;
    System.out.println("cls2 = " + cls2);

    //方式三：对象.getClass();
    Person person = new Person();        
    Class cls3 = person.getClass();
    System.out.println("cls3 = " + cls3);

    // == 比较三个对象
    System.out.println("cls1 == cls2 : " + (cls1 == cls2));    //true
    System.out.println("cls1 == cls3 : " + (cls1 == cls3));    //true
    //结论：同一个字节码文件(*.class)在一次程序运行过程中，只会被加载一次，无论通过哪一种方式获取的Class对象都是同一个。
}

Class对象功能：

获取功能：

1 获取成员变量们

Field[] getFields() ：获取所有public修饰的成员变量
Field getField(String name)   获取指定名称的 public修饰的成员变量

Field[] getDeclaredFields()  获取所有的成员变量，不考虑修饰符
Field getDeclaredField(String name)
//需要忽略访问权限修饰符的安全检查 setAccessible(true):暴力反射，不然会报错

具体测试看下文！

2.获取构造方法们

Constructor<?>[] getConstructors()  
Constructor<T> getConstructor(类<?>... parameterTypes)  

Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()  
Constructor<T> getDeclaredConstructor(类<?>... parameterTypes)  

具体测试看下文！

3.获取成员方法们：

Method[] getMethods()  
Method getMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)  

Method[] getDeclaredMethods()  
Method getDeclaredMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)
//需要忽略访问权限修饰符的安全检查 setAccessible(true):暴力反射，不然会报错

具体测试看下文！

4.获取全类名

String getName() 

getClass()方法是Object类的方法，需要注意一点获取的类名是全类名（带有路径）
举例：

package Test;
public class Reflect {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Class Tst = Test.class;
		String s=Tst.getName(); 
		System.out.println(s);
	}
}

运行结果：

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200503024319516.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzYyNzExOA==,size_16,color_FFFFFF,t_70)

Field：成员变量

1. 设置值 void set(Object obj, Object value)
2. 获取值 get(Object obj)

举例：

package Test;
public class Test {
	public String a;
	protected String b;
	private String c;
	String d;
}


package Test;

import java.lang.reflect.Field;

public class Reflect {
	public static void main(String[] args) throws  Exception {
		Class Tst = Test.class;
		Test tst=new Test();
		System.out.println("-------------------测试getField--------------------");
		
		Field[] fields=Tst.getFields(); 
		for(Field f:fields)
		{
			System.out.println(f);
		}
		
		Field a=Tst.getField("a");
		a.set(tst, "我是设置值");
		System.out.println(a.get(tst));
		
		System.out.println("
-------------测试getDeclaredField------------------");
		
		Field[] fields2=Tst.getDeclaredFields();
		for(Field f:fields2)
		{
			f.setAccessible(true);//不加出不来，详情请看上文
			System.out.println(f);
		}
		
		Field b=Tst.getDeclaredField("b");
		b.set(tst, "我是私有的设置值");
		System.out.println(b.get(tst));
		
	}
}

测试结果：

Constructor:构造方法

创建对象：T newInstance(Object... initargs)
注意：如果使用空参数构造方法创建对象，操作可以简化：Class对象的newInstance方法
作用就是用它来创建对象
举例：

package Test;

public class Test {
	public String a;
	//构造方法
	public Test( ) {}
	public Test(String a) {
		this.a = a;
	}
	 
}

package Test;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;

public class Reflect {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Class Tst = Test.class;
		Constructor[] constructors = Tst.getConstructors();
		for (Constructor constructor : constructors) { // Constructor 对象reflect包下的 import java.lang.reflect.Constructor;
			System.out.println(constructor);
		}
		System.out.println("------------------无参构造函数创建对象----------------------");
		Constructor cst=Tst.getConstructor(); //获得无参构造函数
		System.out.println(cst);
		Object test=cst.newInstance(); //利用无参构造函数创建对象
		System.out.println(test);
		
		System.out.println("------------------有参构造函数创建对象----------------------");
		Constructor cst2=Tst.getConstructor(String.class); //获得有参构造函数
		System.out.println(cst2);
		Object test2=cst2.newInstance("张3");//利用有参构造函数创建对象
		System.out.println(test2);
		
		System.out.println("------------------基于Class创建对象----------------------");

		Object test3=Tst.newInstance();
		//只能用于无参构函数，而且已经被弃用,不建议使用
		System.out.println(test3);

	}
}

喜欢问问题的小朋友要来了？
为什么没有getDeclaredConstructor方法和getDeclaredConstructors方法？
为什么？为什么？
有啊！！
getDeclaredConstructor方法可以获取到任何访问权限的构造器，而getConstructor方法只能获取public修饰的构造器。具体不再测试。此外在构造器的对象内也有setAccessible(true);方法，并设置成true就可以操作了。
关于为什么要使用private访问权限的构造器，使用这个构造器不就不能外部访问了嘛，不也就无法进行实例化对象了吗？无法在类的外部实例化对象正是私有构造器的意义所在，在单例模式下经常使用，整个项目只有一个对象，外部无法实例化对象，可以在类内的进行实例化并通过静态方法返回，由于实例化的对象是静态的，故只有一个对象，也就是单例的，这就是单例模式中的饿汉模式，不管是否调用，都创建一个对象。

Method：方法对象

执行方法：Object invoke(Object obj, Object... args)
获取方法名称：String getName();

举例：

package Test;

public class Test {
	public String a;

	// 构造方法
	public Test() {
	}

	public Test(String a) {
		this.a = a;
	}

	public void do_Something()	{
		System.out.println("吃饭睡觉打豆豆");
	}
	public String do_Something(String s)	{
		System.out.println("吃饭睡觉打"+s);
		return "爽";
	}
}


package Test;
 
import java.lang.reflect.Method;

public class Reflect {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Class Tst = Test.class;
		Method[] mtd=Tst.getMethods();
		for(Method m:mtd) System.out.println(m);
	}
}

运行结果：

举例2.0：

package Test;

public class Test {
	public String a;

	// 构造方法
	public Test() {
	}

	public Test(String a) {
		this.a = a;
	}

	public void do_Something()	{
		System.out.println("吃饭睡觉打豆豆");
	}
	public String do_Something(String s)	{
		System.out.println("吃饭睡觉打"+s);
		return "爽";
	}
}

package Test;

import java.lang.reflect.Method;

public class Reflect {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Class Tst = Test.class;
		Test test = new Test();

		System.out.println("-----------------无参测试----------------------");
		Method mtd1 = Tst.getMethod("do_Something");// 获得无参的方法
		Object return_Value = mtd1.invoke(test); // 调用方法
		// 有返回值就得到一个值，没有就得到一个null
		System.out.println(return_Value);

		System.out.println("-----------------含参测试----------------------");
		Method mtd2 = Tst.getMethod("do_Something", String.class);// 获得无参的方法
		Object return_Value2 = mtd2.invoke(test, "张三"); // 调用方法
		// 有返回值就得到一个值，没有就得到一个null
		System.out.println(return_Value2);
	}
}

运行结果：

总结

这时候又会有小朋友问：
为什么要这么麻烦，我直接调用不就好了？

不知你是否发现，从类的创建的方法的使用，所有的一切都是用的字符串，那么也就是说，我可以通过读入数据，或者配置文件的方式，创建类，调用方法。

举个简单点的例子：
就拿英雄联盟这款游戏来说，这游戏三天两头的轮换一个娱乐模式，难道每次上线都要对源代码进行修改,今天在Client调用“无限活力”，明天就要调用"魄罗大乱斗”，每天就对着源码改?几万行的代码就这么放心让你改？除非你老板想做空公司，故意的！必然不可能，这时候我们就算哪一个txt文件，就放一行字符串，用反射之后，只用改txt文件不就完了！不用反射，是做不到用字符串创建类，和运行方法（别抬杠，写个if-else 或者 switch啥的）。

举例可能不太恰当，一般不会使用txt，一般使用XML或者java配置文件。

写在最后：
我叫风骨散人，名字的意思是我多想可以不低头的自由生活，可现实却不是这样。家境贫寒，总得向这个世界低头，所以我一直在奋斗，想改变我的命运给亲人好的生活，希望同样被生活绑架的你可以通过自己的努力改变现状，深知成年人的世界里没有容易二字。目前是一名在校大学生，预计考研，热爱编程，热爱技术，喜欢分享，知识无界，希望我的分享可以帮到你！
如果有什么想看的，可以私信我，如果在能力范围内，我会发布相应的博文！
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