Java反射机制
一、概述
反射是被视为动态语言的关键,反射机制允许程序在执行期借助于反射API取得任何类的内部信息,并能直接操作任意对象的内部属性及方法
加载完类之后,在堆内存的方法区中就产生了一个Class类型的对象(一个类只有一个Class对象),这个对象就包含了完整的类的结构信息。我们可以通过这个对象看到类的结构。这个对象就像一面镜子,透过这个镜子看到类的结构。
正常方式:引入需要的"包类"名称->通过new实例化->取得实例化对象
反射方式:实例化对象->getClass()方法->得到完整的"包类"名称
二、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
在运行时获取泛型信息
在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
在运行时处理注解
生成动态代理
三、底层原理
1. 反射相关API
java.lang.Class:代表一个类
java.lang.reflect.Method:代表类的方法
java.lang.reflect.Field:代表类的成员变量
java.lang.reflect.Constructor:代表类的构造器
2. 类的加载过程
程序经过javac.exe命令以后,会生成一个或多个字节码文件(.class结尾),接着我们使用java.exe命令对某个字节码文件进行解释运行。相当于将某个字节码文件加载到内存中。此过程就称为类的加载
加载到内存中的类,就成为运行时类,此运行时类,就作为Class类的一个实例
换句话说,Class的实例就对应着一个运行时类
加载到内存中的运行时类,会缓存一定的时间。在此时间之内,我们可以通过不同的方式来获取此运行时类
3. 类加载器Classloader
-
作用:将class文件字节码内容加载到内存中,并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构,然后在堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象,作为方法区中类数据的访问入口
-
组成:
Bootstap ClassLoader:引导类加载器:用C++编写,是JVM自带的类加载器,负责Java平台核心库,用来装载核心类库
Extension Classloader:扩展类加载器:负责jre/lib/ext目录下的jar包
System Classloader:系统类加载器:负责java -classpath或-D java.class.path所指的目录下的类与jar包装入工作,是最常用的加载器
对于自定义类,使用系统类加载器
调用系统类加载器的getParent()可获取扩展类加载器
引导类加载器主要负责加载java的核心类库,无法加载自定义类
4. 常用方法
获取类:
对象.getClass()
类名.class
Class.forName("类的全限定名")
创建类对象(调用构造器):
调用空参构造器:类.newInstance()
调用有参构造器:类.getDeclaredConstructor(参数)
调用类中的方法:invoke(方法调用者, 方法的参数)