老司机带带你，教你学会Java中又骚又暴力的“反射”技术

绝地灬酷狼 2024-04-08 11:07 9阅读 0赞

在Java中有这么一个很骚的技术，几乎贯穿了所有主流的框架，在所有主流框架的底层中你都可以看见它的身影，这个技术就是**反射**。关于反射，有很多小白会觉得很难，搞不清楚到底是怎么回事，也不知道该怎么用，今天**壹哥**就来教教你如何理解和使用Java的反射。

## 一. 反射概念 ##

我们知道，在物理层面上，反射是一种光学现象，是指光在传播到不同物质时，在分界面上改变传播方向后又返回原来物质中的现象。

![1ae50ebf64924b3cbbb86a31f3b16fb5.png][]

而在Java中，反射是一种机制，而不是一种现象。反射机制指的是程序在运行时能够动态获取类对象的属性，和调用类对象的方法。

![e0aa54ee54bf4bb1a192ef2b1115f676.png][]

Java中的编译类型有两种**：**

>  *  **静态编译**：在编译时确定类型，绑定对象即通过。
> 
>  *  **动态编译**：运行时确定类型，绑定对象。动态编译最大限度地发挥了Java的灵活性，体现了多态的应用，可以减低类之间的耦合性。

**使用反射可以赋予** **JVM** **动态编译的能力，否则类的元数据信息只能用静态编译的方式实现。**

## 二. 反射API ##

在Java中，JDK为我们提供了一些反射相关的API，如下表所示：

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td colspan="1"> 类 </td> 
 <td colspan="1"> 含义 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td colspan="1"> java.lang.Class </td> 
 <td colspan="1"> 代表整个字节码。代表一个类型，代表整个类。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td colspan="1"> java.lang.reflect.Method </td> 
 <td colspan="1"> 代表字节码中的方法字节码。代表类中的方法。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td colspan="1"> java.lang.reflect.Constructor </td> 
 <td colspan="1"> 代表字节码中的构造方法字节码。代表类中的构造方法。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td colspan="1"> java.lang.reflect.Field </td> 
 <td colspan="1"> 代表字节码中的属性字节码。代表类中的成员变量（静态变量+实例变量）。 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

接下来我们就来看看反射到底怎么用。

## 三. 具体使用 ##

下面**壹哥**就用一个案例来让大家感受一下反射的牛逼之处。

### 1. 常规实现 ###

我们知道，在Java中的实体类总会有一些固定的方法，比如每个属性的 get()、set()方法，还有初始化属性创建对象的构造方法，打印对象信息的toString()等方法。假如我们在没有使用注解的情况下，需要创建2个普通的实体类：Cat、Dog，代码如下所示：

public class Cat {
        private String name;
        private int age;
    
        public Cat() {
        }
        
        public Cat(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public int getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return "Cat{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", age=" + age +
                    '}';
        }
    }

public class Dog{
        private String name;
        private int age;
    
        public Dog() {
        }
        public Dog(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public int getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return "Dog{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", age=" + age +
                    '}';
        }
    }

我们想在案例代码中**创建对象**并打印**对象信息****，如下所示：**

public class Demo01 {
        public static void main(String[] args){
            Cat cat = new Cat("招财", 1);
            System.out.println(cat.toString());
    
            Dog dog = new Dog("旺财",2);
            System.out.println(dog.toString());
        }
    }

![1ecc0f776561483281e08842034e2269.png][]

在上面这两个实体类中，都存在着名字相同、但方法体不同的toString()方法。如果我们在实体类中不重写toString() ，直接通过对象调用 toString()，打印的结果不会是对象的信息。

![7ac9837582374d5896c948afb0f94621.png][]

我们可以使用**反射**给两个实体类，甚至更多的实体类自动加上toString()方法，从而达到减少代码量的目的。

### 2. 反射实现 ###

#### 2.1 创建父类BaseEntity ####

首先我们创建一个父类BaseEntity

public class BaseEntity {
 @Override
 public String toString() {
 //1.获取反射对象
 Class<? extends BaseEntity> clazz = this.getClass();
 //2.创建 StringBuffer 对象拼接字符串
 StringBuffer sb = new StringBuffer();
 //3.通过 getSimpleName() 获取类名并拼接
 sb.append(clazz.getSimpleName());
 //拼接大括号
 sb.append("{");
 //4.获取所有成员变量对象
 Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
 Object value = null;
 for (int i = 0; i < fields.length; i++) {
 //5.获取成员变量对象
 Field field = fields[i];
 //6.打开访问权限
 field.setAccessible(true);
 //7.通过 getName() 获取属性名并拼接
 sb.append(getName());
 sb.append("=");
 //8.通过 get() 传递 this 获取对象的属性值
 try {
 value = field.get(this);
 } catch (IllegalAccessException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 //9.判断是否为 String 类型的属性，是则添加单引号
 if(field.getType() == String.class){
 sb.append("'");
 sb.append(value);
 sb.append("'");
 }else{
 sb.append(value);
 }
 //10.判断是否为最后一个属性对象
 if(i == fields.length-1){
 sb.append("}");
 }else{
 sb.append(", ");
 }
 }
 //11.通过 toString() 转换成字符串并返回
 return sb.toString();
 }
 }

#### 2.2 继承父类 ####

然后将两个实体类 Cat 和 Dog，都继承 BaseEntity且不重写 toString()方法。

public class Cat extends BaseEntity{
        private String name;
        private int age;
    
        public Cat() {
        }
        
        public Cat(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public int getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    }

public class Dog extends BaseEntity{
        private String name;
        private int age;
    
        public Dog() {
        }
        public Dog(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public int getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    }

#### 2.3 运行测试 ####

接下来在案例类中**创建对象**并打印**对象信息，****这里**会发现打印结果不再是之前没有 toString() 的情况，而是会分别打印出各自对象的信息。

![1af66e45184b4ad7aa27a0fd3e7a27e9.png][]

我们可以在以上案例中发现，toString()方法在运行状态时，通过反射获取了运行对象的类属性，进行了信息的拼接，从而达到了减少实体类代码量的目的，提高了代码的复用性。

## 四. 小结 ##

使用反射技术，可以让我们进行动态的创建对象和编译，体现出很高的代码灵活性。但反射技术却对性能有一定的影响，它不如静态创建对象那样来得直接高效。所以反射既有好处也有缺点，但好处远大于缺点。当然，今天**壹哥**只是通过这样的一个小案例，给大家展现了反射技术强大功能的冰山一角，它还有更多的神奇之处有待于我们继续挖掘，请大家继续关注我哦。

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