大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。
定义
Java的反射(reflection)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,既然能拿到那么,我们就可以修改部分类型信息;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(reflection)机制。
用途(了解)
- 1、在日常的第三方应用开发过程中,经常会遇到某个类的某个成员变量、方法或是属性是私有的或是只对系统应用开放,这时候就可以利用Java的反射机制通过反射来获取所需的私有成员或是方法。
- 2、反射最重要的用途就是开发各种通用框架,比如在spring中,我们将所有的类Bean交给spring容器管理,无论是XML配置Bean还是注解配置,当我们从容器中获取Bean来依赖注入时,容器会读取配置,而配置中给的就是类的信息,spring根据这些信息,需要创建那些Bean,spring就动态的创建这些类。
反射基本信息
Java程序中许多对象在运行时会出现两种类型:运行时类型(RTTI)和编译时类型,例如Person p = newStudent();这句代码中p在编译时类型为Person,运行时类型为Student。程序需要在运行时发现对象和类的真实
信心。而通过使用反射程序就能判断出该对象和类属于哪些类。
反射相关的类
- 常用获得类相关的方法(重要)
- 常用获得类中属性相关的方法(重要)
- 获得类中注解相关的方法(了解)
- 获得类中构造器相关的方法(重要)
- 获得类中方法相关的方法(重要)
Class类(反射机制的起源)
Class代表类的实体,在运行的Java应用程序中表示类和接口 .Java文件被编译后,生成了.class文件,JVM此时就要去解读.class文件 ,被编译后的Java文件.class也被JVM解析为一个对象,这个对象就是 java.lang.Class .这样当程序在运行时,每个java文件就最终变成了Class类对象的一个实例。我们通过Java的反射机制应用到这个实例,就可以去获得甚至去添加改变这个类的属性和动作,使得这个类成为一个动态的类 .
如何获取Class类
在反射之前,我们需要做的第一步就是先拿到当前需要反射的类的Class对象,然后通过Class对象的核心方法,达到反射的目的,即: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,既然能拿到那么,我们就可以修改部分类型信息。
- 第一种,使用 Class.forName(“类的全路径名”); 静态方法。 前提:已明确类的全路径名。
- 第二种,使用 .class 方法。 说明:仅适合在编译前就已经明确要操作的 Class
- 第三种,使用类对象的 getClass() 方法 说明:需要new一个对象
举例
class Student{
//私有属性name
private String name = "bit";
//公有属性age
public int age = 18;
//不带参数的构造方法
public Student(){
System.out.println("Student()");
}
private Student(String name,int age) {
this.name = name;
this.age = age;
System.out.println("Student(String,name)");
}
private void eat(){
System.out.println("i am eat");
}
public void sleep(){
System.out.println("i am pig");
}
private void function(String str) {
System.out.println(str);
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//1、通过 Class 对象的 forName() 静态方法来获取,用的最多, 但可能抛出 ClassNotFoundException 异常
Class<?> c1 = Class.forName("Student");
//2、直接通过 类名.class 的方式得到,该方法最为安全可靠,程序性能更高这说明任何一个类都有一个隐含的静态成员变量 class
Class<?> c2 = Student.class;
//3、通过getClass获取Class对象
Student s = new Student();
Class<?> c3 = s.getClass();
//一个类在 JVM 中只会有一个 Class 实例,即我们对上面获取的
//c1,c2,c3进行 equals 比较,发现都是true
System.out.println(c1.equals(c2));
System.out.println(c1.equals(c3));
System.out.println(c2.equals(c3));
}
}
反射的使用
接下来我们开始使用反射,我们依旧反射上面的Student类,
**注意:**所有和反射相关的包都在 import java.lang.reflect 包下面。
public class ReflectClassDemo {
// 创建对象
public static void reflectNewInstance() {
try {
Class<?> cl = Class.forName("Student");
Student student = (Student)cl.newInstance();
System.out.println(student);
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//获取私有构造方法
public static void reflectPrivateConstructor() {
try {
//1、先创建Class类
Class<?> cl = Class.forName("Student");
/*//2、在调用相关的方法 Constructor<?> constructor = cl.getConstructor(); Student student = (Student) constructor.newInstance(); System.out.println(student);*/
//getConstructor 获取的公有的构造方法
//getDeclaredConstructor:获取的是所有的构造方法
Constructor<?> constructor =
cl.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
//反射私有的东西的时候,如果要进行修改:setAccessible(true);
constructor.setAccessible(true);
Student student = (Student) constructor.newInstance("zjc",18);
System.out.println(student);
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//获取私有属性
public static void reflectPrivateField() {
try {
Class<?> cl = Class.forName("Student");
Field field = cl.getDeclaredField("name");
field.setAccessible(true);
Student student = (Student) cl.newInstance();
System.out.println(student);
field.set(student,17);
field.set(student,"zjc");
System.out.println(student);
System.out.println(field.get(student));
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchFieldException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//获取私有方法
public static void reflectPrivateMethod() {
try {
Class<?> cl = Class.forName("Student");
Method method = cl.getDeclaredMethod("function",String.class);
Method[] methods = cl.getDeclaredMethods();
method.setAccessible(true);
Student student = (Student) cl.newInstance();
method.invoke(student,"我是参数!");
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) {
reflectNewInstance();
reflectPrivateConstructor();
reflectPrivateField();
reflectPrivateMethod();
}
}
反射优点和缺点
优点:
- 1.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
- 2.增加程序的灵活性和扩展性,降低耦合性,提高自适应能力
- 3.反射已经运用在了很多流行框架如:Struts、Hibernate、Spring 等等。
缺点:
- 1.使用反射会有效率问题。会导致程序效率降低。
- 2.反射技术绕过了源代码的技术,因而会带来维护问题。反射代码比相应的直接代码更复杂 。
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