Java：反射Reflection
反射
反射机制令Java拥有动态语言的特性
静态语言和动态语言
动态语言
- 在运行时能改变结构的语言：如新的函数、对象、代码可以被引进，已有的函数可以被删除或是其他结构上的变化。（在运行时代码可以根据某些条件改变自身结构）
- 主要动态语言：Object-C、C#、JavaScript、PHP、Python等
静态语言
- 运行时结构不可变的语言
- 主要静态语言：Java、C、C++
- Java可以称为“准动态语言”，即拥有一定的动态性，可以利用反射机制获得类似动态语言的特性，让编程更加灵活，同时增加了不安全性
Reflection反射概述
Reflection反射是Java被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在执行期间借助Reflection 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
Class class = Class.forName("全路径类名")
- 类在加载后，堆内存的方法区中产生了一个Class类型的对象，这个对象包含了类的完整结构信息
- 反射通过生成的对象获得类的结构和内容
- 通过Class类用于管理反射
反射的功能
- 在运行时判断对象的所属类
- 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
- ……
优缺点
- 优点
- 实现动态创建对象和编译，具有很大的灵活性
- 缺点
- 对性能有影响。反射是一种解释操作，慢于直接执行相同操作
主要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
Class类
- 一个类在内存中只有一个Class对象（c1, c2, c3的hashCode值相同）
- 一个类被加载后，类的整个结构都会被封装在Class对象中
public class Test01 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//通过反射获取类的class对象
Class c1 = Class.forName("com.chachan53.class13annotation.reflection.User");
System.out.println(c1);
Class c2 = Class.forName("com.chachan53.class13annotation.reflection.User");
Class c3 = Class.forName("com.chachan53.class13annotation.reflection.User");
//一个类在内存中只有一个Class对象
//一个类被加载后，类的整个结构都会被封装在Class对象中
System.out.println(c1.hashCode());//1956725890
System.out.println(c2.hashCode());//1956725890
System.out.println(c3.hashCode());//1956725890
}
}
//实体类：只有属性，可以用pojo或entity表示
class User{...}
Class类的性质
一个Class对象包含了结构的有关信息
- Class本身也是类
- Class对象只能由系统建立对象
- 一个加载的类在JVM中只会有一个Class实例
- 一个Class对象对应 的是一个加载到JVM中.class文件
- 每个类的实例都会记得由哪个Class实例生成
- 通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构
- Class类是Reflection的根源，需要先得到相对应的Class对象才能进行其他操作
获取Class类的实例
- 已知具体类没通过类的class属性获取，最可靠，性能最高
Class clazz = Person.class;
- 已知某个类的实例，调用该实例的
getClass()方法获取Class对象Class clazz = person.getClass()
- 已知类的全类名，且该类在类路径下，可通过Class类的静态方法
forName()获取，可能抛出CLassNotFoundExceptionClass clazz = Class.forName("demo01.Student")
- 内置基本属性类型可以直接使用
类名.Type - 利用ClassLoader
public class Test02 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//学生类
Person person = new Student();
//1.通过对象获得
Class c1 = person.getClass();
System.out.println(c1.hashCode());
//2. forName获得
Class c2 = Class.forName("com.chachan53.class13annotation.reflection.Student");
System.out.println(c2.hashCode());
//3. 通过类名.class获得
Class c3 = Student.class;
System.out.println(c3.hashCode());
//4. 内置类型的包装类的TYPE属性
Class c4 = Integer.TYPE;
//获得父类类型
Class c5 = c1.getSuperclass();
System.out.println(c5);
}
}
定义类：
class Person{
public String name;
public Person(){}
public Person(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
class Student extends Person{
public Student(){
this.name = "学生";
}
}
class Teacher extends Person{
public Teacher(){
this.name = "老师";
}
}
拥有Class对象的类型
- class：外部类、成员（成员内部类，静态内部类），局部内部类，匿名内部类
- interface：接口
- []：数组
- enum：枚举
- annotation：注解@interface
- primitive type：基本数据类型
- void
public static void main(String[] args) {
Class c1 = Object.class; //类
Class c2 = Comparable.class; //接口
Class c3 = String[].class; //一维数组
Class c4 = int[][].class; //二维数组
Class c5 = Override.class; //注解
Class c6 = ElementType.class; //枚举
Class c7 = Integer.class; //基本数据类型
Class c8 = void.class; //void
Class c9 = Class.class; //Class
System.out.println(c1); //class java.lang.Object
System.out.println(c2); //interface java.lang.Comparable
System.out.println(c3); //class [Ljava.lang.String;
System.out.println(c4); //class [[I
System.out.println(c5); //interface java.lang.Override
System.out.println(c6); //class java.lang.annotation.ElementType
System.out.println(c7); //class java.lang.Integer
System.out.println(c8); //void
System.out.println(c9); //class java.lang.Class
}
只要元素类型和维度相同，就是同一个类
int[] a = new int[10];
int[] b = new int[100];
System.out.println(a.getClass().hashCode()); //1956725890
System.out.println(b.getClass().hashCode()); //1956725890
