java运行:反射
参考:
Java回调的四种写法(反射、直接调用、接口调用、Lamda表达式)
【012期】面试官问:Java反射机制是什么?我没有回答上来!
概述
先看一个知乎回答
首先看一个在知乎上的优秀回答吧:
反射是什么呢?当我们的程序在运行时,需要动态的加载一些类这些类可能之前用不到所以不用加载到 JVM,而是在运行时根据需要才加载,这样的好处对于服务器来说不言而喻。
举个例子我们的项目底层有时是用 mysql,有时用 oracle,需要动态地根据实际情况加载驱动类,这个时候反射就有用了,假设 com.java.dbtest.myqlConnection,com.java.dbtest.oracleConnection 这
两个类我们要用,这时候我们的程序就写得比较动态化,通过 Class tc = Class.forName("com.java.dbtest.TestConnection"); 通过类的全类名让 JVM 在服务器中找到并加载这个类,而如果是 Oracle 则传入
的参数就变成另一个了。这时候就可以看到反射的好处了,这个动态性就体现出 Java 的特性了!举多个例子,大家如果接触过 spring,会发现当你配置各种各样的 bean 时,是以配置文件的形式配置的,
你需要用到哪些 bean 就配哪些,spring 容器就会根据你的需求去动态加载,你的程序就能健壮地运行。
什么是反射
反射 (Reflection) 是 Java 程序开发语言的特征之一,它允许运行中的 Java 程序获取自身的信息,并且可以操作类或对象的内部属性。通过 Class 获取 class 信息称之为反射(Reflection)
简而言之,通过反射,我们可以在运行时获得程序或程序集中每一个类型的成员和成员的信息。
程序中一般的对象的类型都是在编译期就确定下来的,而 Java 反射机制可以动态地创建对象并调用其属性,这样的对象的类型在编译期是未知的。
所以我们可以通过反射机制直接创建对象,即使这个对象的类型在编
译期是未知的。
反射的核心是 JVM 在运行时才动态加载类或调用方法/访问属性,它不需要事先(写代码的时候或编译期)知道运行对象是谁。
Java 反射框架主要提供以下功能:
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. 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法(通过反射甚至可以调用 private 方法)
4. 在运行时调用任意一个对象的方法
重点:是运行时而不是编译时
反射核心:
通过反射你可以获取任意一个类的所有属性和方法,你还可以调用这些方法和属性。
参考:https://mp.weixin.qq.com/s/GDuqMY7TSicjHpZ4wDz2dA
获取Class对象的几种方式
public class MainTest {
public static void main(String[] args) {
Student stu1=new Student();
Class stuClass=stu1.getClass();
System.out.println(stuClass.getName());
Class stuClass2=Student.class;
System.out.println(stuClass==stuClass2);
try {
Class stuClass3=Class.forName("com.ref.test.Student"); 一般情况下这种方式用的最常见
System.out.println(stuClass2==stuClass3);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
参考:https://www.cnblogs.com/rocomp/p/4781987.html
反射获取构造函数并使用
//1.加载Class对象
Class clazz = Class.forName("com.ref.test.Student");
System.out.println("所有公有构造方法");
java.lang.reflect.Constructor[] constructors=clazz.getConstructors();
System.out.println("所有的构造方法(包括:私有、受保护、默认、公有)");
constructors=clazz.getDeclaredConstructors();
System.out.println("获取公有、无参的构造方法");
java.lang.reflect.Constructor con= clazz.getConstructor();
//获取某个公有的构造函数
java.lang.reflect.Constructor cons1=clazz.getConstructor(String.class);
//获取某个构造函数
java.lang.reflect.Constructor cons2=clazz.getDeclaredConstructor(String.class,Integer.class);
反射获取字段并使用
// 1.加载Class对象
Class clazz = Class.forName("com.ref.test.Student");
Object obj = clazz.getConstructor().newInstance();
// 获取指定字段,但是只能获取公有的字段
Field field1 = clazz.getField("name");
field1.set(obj, "123");
System.out.println(obj.toString());
Field field2 = clazz.getDeclaredField("phoneNum"); // 获取指定名称的字段(在所有中查找)
System.out.println(field2); 这里获取到私有字段在类外是不能进行任何操作赋值取值操作的
System.out.println("*****************");
Field[] fields = clazz.getFields(); // 这里只能取到公有的字段
for (Field field : fields) {
System.out.println(field);
}
System.out.println("******************");
Field[] fields2 = clazz.getDeclaredFields();// 这里可以取到所有的字段
for (Field field : fields2) {
System.out.println(field);
}
反射获取方法并调用
// 1.加载Class对象
Class clazz = Class.forName("com.ref.test.Student");
Object obj = clazz.getConstructor().newInstance();
Method method1=clazz.getMethod("show1", String.class);
method1.invoke(obj, "123");
Method method2=clazz.getDeclaredMethod("show2");
method2.invoke(obj);
//获取所有的成员方法,包括私有的(不包括继承的
Method[] methods1=clazz.getDeclaredMethods();
//获取所有的公有的方法,包括继承父类的公有方法
Method[] methods2=clazz.getMethods();
反射应用场景 :
反射的应用场景了解么?
像咱们平时大部分时候都是在写业务代码,很少会接触到直接使用反射机制的场景。
但是,这并不代表反射没有用。相反,正是因为反射,你才能这么轻松地使用各种框架。像 Spring/Spring Boot、MyBatis 等等框架中都大量使用了反射机制。
这些框架中也大量使用了动态代理,而动态代理的实现也依赖反射。
比如下面是通过 JDK 实现动态代理的示例代码,其中就使用了反射类 Method 来调用指定的方法。
public class DebugInvocationHandler implements InvocationHandler {
/**
* 代理类中的真实对象
*/
private final Object target;
public DebugInvocationHandler(Object target) {
this.target = target;
}
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
System.out.println("before method " + method.getName());
Object result = method.invoke(target, args);
System.out.println("after method " + method.getName());
return result;
}
}
另外,像 Java 中的一大利器 注解 的实现也用到了反射。
为什么你使用 Spring 的时候 ,一个@Component注解就声明了一个类为 Spring Bean 呢?为什么你通过一个 @Value注解就读取到配置文件中的值呢?究竟是怎么起作用的呢?
这些都是因为你可以基于反射分析类,然后获取到类/属性/方法/方法的参数上的注解。你获取到注解之后,就可以做进一步的处理。
反射机制的优缺点
优点 : 可以让咱们的代码更加灵活、为各种框架提供开箱即用的功能提供了便利
缺点 :
让我们在运行时有了分析操作类的能力,这同样也增加了安全问题。比如可以无视泛型参数的安全检查(泛型参数的安全检查发生在编译时)。
另外,反射的性能也要稍差点,不过,对于框架来说实际是影响不大的
反射实战
获取 Class 对象的四种方式
如果我们动态获取到这些信息,我们需要依靠 Class 对象。Class 类对象将一个类的方法、变量等信息告诉运行的程序。Java 提供了四种方式获取 Class 对象:
1.知道具体类的情况下可以使用:
Class alunbarClass = TargetObject.class;
但是我们一般是不知道具体类的,基本都是通过遍历包下面的类来获取 Class 对象,通过此方式获取 Class 对象不会进行初始化
2.通过 Class.forName()传入类的路径获取:
Class alunbarClass1 = Class.forName("cn.javaguide.TargetObject");
3.通过对象实例instance.getClass()获取:
TargetObject o = new TargetObject();
Class alunbarClass2 = o.getClass();
4.通过类加载器xxxClassLoader.loadClass()传入类路径获取:
class clazz = ClassLoader.LoadClass("cn.javaguide.TargetObject");
通过类加载器获取 Class 对象不会进行初始化,意味着不进行包括初始化等一些列步骤,静态块和静态对象不会得到执行
反射的一些基本操作
简单用代码演示一下反射的一些操作!
1.创建一个我们要使用反射操作的类 TargetObject。
package cn.javaguide;
public class TargetObject {
private String value;
public TargetObject() {
value = "JavaGuide";
}
public void publicMethod(String s) {
System.out.println("I love " + s);
}
private void privateMethod() {
System.out.println("value is " + value);
}
}
2.使用反射操作这个类的方法以及参数
package cn.javaguide;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class Main {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InstantiationException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
/**
* 获取TargetObject类的Class对象并且创建TargetObject类实例
*/
Class<?> tagetClass = Class.forName("cn.javaguide.TargetObject");
TargetObject targetObject = (TargetObject) tagetClass.newInstance();
/**
* 获取所有类中所有定义的方法
*/
Method[] methods = tagetClass.getDeclaredMethods();
for (Method method : methods) {
System.out.println(method.getName());
}
/**
* 获取指定方法并调用
*/
Method publicMethod = tagetClass.getDeclaredMethod("publicMethod",
String.class);
publicMethod.invoke(targetObject, "JavaGuide");
/**
* 获取指定参数并对参数进行修改
*/
Field field = tagetClass.getDeclaredField("value");
//为了对类中的参数进行修改我们取消安全检查
field.setAccessible(true);
field.set(targetObject, "JavaGuide");
/**
* 调用 private 方法
*/
Method privateMethod = tagetClass.getDeclaredMethod("privateMethod");
//为了调用private方法我们取消安全检查
privateMethod.setAccessible(true);
privateMethod.invoke(targetObject);
}
}
输出内容:
publicMethod
privateMethod
I love JavaGuide
value is JavaGuide
注意 : 有读者提到上面代码运行会抛出 ClassNotFoundException 异常,具体原因是你没有下面把这段代码的包名替换成自己创建的 TargetObject 所在的包 。
Class<?> tagetClass = Class.forName("cn.javaguide.TargetObject");