反射（一）

反射知识点总结，总结自韩顺平老师循序渐进学java视频。

一.引出反射

开闭原则：不修改源码扩展功能

二.Java Reflection

1.反射机制允许程序在执行期借助于Reflection API取得任何类的内部信息（比如成员表量，构造器，成员方法等），并能操作对象的属性及方法，反射在设计模式和框架底层都会用到。

2.加载完类之后，在堆中就产生了一个Class类型的对象（一个类只有一个Class对象），这个对象包含了类的完整结构信息，通过这个对象得到类的结构。这个Class对象就像一面镜子，透过这个镜子看到类的结构，所以称之为反射。（创建对象的时候会加载类，调用子类的时候会加载父类）。

3.Java反射机制可以完成：

1）在运行时判断任意一个对象所属的类

2）在运行时构造任意一个类的对象

3）在运行时得到任意一个类所具有的成员变量和方法

4）在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法

5）生成动态代理

三.Java反射机制原理示意图

java程序在计算机中有三个阶段：

详解流程：

现在我们有一个Cat类的源码，探究java程序在计算机中的三个阶段。

① 首先在编译期，JVM检查是否有语法错误,如果没有就将其翻译成字节码文件。即.class文件，生成Cat.class字节码文件。

② 在运行阶段，我们要创建一个Cat对象。

③ 当我们要创建一个Cat对象，这时会将Cat.class字节码文件通过类加载器（ClassLoader）加载到堆中，为Class类对象，这里就体现出了反射，这个Class类对象中包含了完整的Cat类中的数据。

④ 类加载之后生成一个Cat对象，该对象知道它是属于哪个Class对象，而且我们拥有了Class类对象后，也可以使用反射机制进行各种操作。

四.反射相关的主要类

1.java.lang.Class：代表一个类，Class对象表示某个类加载后在堆中的对象

2.java.lang.reflect.Method：代表类的方法，Method对象表示某个类的方法

3.java.lang.reflect.Field：代表类的成员变量，Field对象表示某个类的成员变量

4.java.lang.reflect.Constructor：代表类的构造方法，Constructor对象表示构造器

//创建对象，使用反射机制
        //(1)加载类，返回Class类型的对象cls
        //Class为一个类
        Class cls = Class.forName(classfullpath);
        //（2）通过cls得到你加载的类 com.hspedu.Cat的对象实例
        Object obj = cls.newInstance();
        //newInstance()方法实际上就是使用对应类的无参构造方法来创建该类的实例
        //这里当然可以将obj由Object类型转为Cat类型，然后就能调用其中的hi方法，但是我们的业务要求是我们可能并不知道配置文件中写的是hi方法，所以我们在这也不会
        //将hi方法写死，而是利用反射获取Cat中的方法。
        //Cat cat1 = (Cat)obj;
        //cat1.hi();
        //(3)通过cls得到你加载的类com.hspedu.Cat的methodName "hi"的方法对象
        
        //在反射中，可以把方法视为对象(万物皆对象)
        Method method1 = cls.getMethod(method);
        //(4)通过method1调用方法：即通过方法对象来实现方法调用
        System.out.println("==================================================");
        method1.invoke(obj);//传统方法：对象.方法(),反射机制方法：方法.invoke(对象)

        //Field的使用,获取成员变量
        Field namefield = cls.getField("name");//报错：NoSuchFieldException: name
        //getField不能得到非public的成员属性
        System.out.println(namefield.get(obj));//传统写法是 对象.成员变量，在反射中：成员变量的对象.get(对象)

        //Constructor的使用，获取构造器
        Constructor constructor1 = cls.getConstructor();//()中可以指定构造器的参数类型.若为空则为无参构造器
        Constructor constructor2 = cls.getConstructor(String.class,String.class);//这里传人的String.class就是String这个类的class对象
        System.out.println(constructor1);//public com.hspedu.Cat()
        System.out.println(constructor2);//public com.hspedu.Cat(java.lang.String)

五.反射调用优化

1.反射的优点和缺点

1）优点：可以动态的创建和使用对象（也是框架底层核心），使用灵活，没有反射机制，框架技术就失去底层支持。

2）缺点：使用反射基本是解释执行，对执行速度有影响。

耗时实例：

public class Time_Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        m1();
        m2();
    }
    //传统方法来调用hi
    public static void m1(){
        Cat cat = new Cat();
        long start = System.currentTimeMillis();
        for(int i = 0;i<1000000000;i++){
            cat.hi();
        }
        long end = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("传统方式耗时："+(end-start)+"ms");
    }
    //反射机制调用方法hi
    public static void m2() throws Exception {
        Class cat = Class.forName("com.hspedu.Cat");
        Object obj = cat.newInstance();
        Method method = cat.getMethod("hi");
        long start = System.currentTimeMillis();
        for(int i = 0;i<1000000000;i++){
            method.invoke(obj);
        }
        long end = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("反射方式耗时："+(end-start)+"ms");
    }
}
输出：
    传统方式耗时：8ms
    反射方式耗时：4049ms

2.反射调用优化-关闭访问检查

1）Method和Field、Constructor对象都有setAccessible()方法。

2）setAccessible作用是启动和禁用访问安全检查的开关。

3）参数值为true表示反射的对象在使用时取消访问检查，提睾反射效率，参数值为false则表示反射的对象执行访问检查。

由类图可以看出，以Field为例：

AccessibleObject为其父类。

举例：

//反射机制调用方法hi
public static void m2() throws Exception {
    Class cat = Class.forName("com.hspedu.Cat");
    Object obj = cat.newInstance();
    Method method = cat.getMethod("hi");
    method.setAccessible(true);//在反射调用方法时取消访问检查
    long start = System.currentTimeMillis();
    for(int i = 0;i<1000000000;i++){
        method.invoke(obj);
    }
    long end = System.currentTimeMillis();

    System.out.println("反射方式耗时："+(end-start)+"ms");
}
输出：
    传统方式耗时：5ms
    反射方式耗时：2602ms