【java基础】——反射

迷南。 2022-03-31 09:52 264阅读 0赞

### 1、什么是反射？　　 ###

Java反射就是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性；并且能改变它的属性。而这也是Java被视为动态（或准动态，为啥要说是准动态，因为一般而言的动态语言定义是程序运行时，允许改变程序结构或变量类型，这种语言称为动态语言。从这个观点看，Perl，Python，Ruby是动态语言，C++，Java，C\#不是动态语言。）语言的一个关键性质。

### 2、反射能做什么？ 　　 ###

我们知道反射机制允许程序在运行时取得任何一个已知名称的class的内部信息，包括包括其modifiers(修饰符)，fields(属性)，methods(方法)等，并可于运行时改变fields内容或调用methods。那么我们便可以更灵活的编写代码，代码可以在运行时装配，无需在组件之间进行源代码链接，降低代码的耦合度；还有动态代理的实现等等；但是需要注意的是反射使用不当会造成很高的资源消耗！

### 3、反射的具体实现 ###

下面是一个基本的类 **Person.java**

package com.ys.reflex;
    
    //package defaultpackage;
    public class Person {
        //私有属性
        private String name = "Tom";
        //公有属性
        public int age = 18;
        //构造方法
        public Person() {    
        }
        //私有方法
        private void say(){
            System.out.println("private say()...");
        }
        //公有方法
        public void work(){
            System.out.println("public work()...");
        }
    }

**①、得到 Class 的三种方式**

//1、通过对象调用 getClass() 方法来获取,通常应用在：比如你传过来一个 Object
    //  类型的对象，而我不知道你具体是什么类，用这种方法
    　　Person p1 = new Person();
    　　Class c1 = p1.getClass();
            
    //2、直接通过 类名.class 的方式得到,该方法最为安全可靠，程序性能更高
    //  这说明任何一个类都有一个隐含的静态成员变量 class
    　　Class c2 = Person.class;
            
    //3、通过 Class 对象的 forName() 静态方法来获取，用的最多，
    //   但可能抛出 ClassNotFoundException 异常
    　　Class c3 = Class.forName("com.ys.reflex.Person");

需要注意的是：**一个类在 JVM 中只会有一个 Class 实例,**即我们对上面获取的 c1,c2,c3进行 equals 比较，发现都是true

②、**通过 Class 类获取成员变量、成员方法、接口、超类、构造方法等**

查阅 API 可以看到 Class 有很多方法：

getName()：获得类的完整名字。  
　　getFields()：获得类的public类型的属性。  
　　getDeclaredFields()：获得类的所有属性。包括private 声明的和继承类  
　　getMethods()：获得类的public类型的方法。  
　　getDeclaredMethods()：获得类的所有方法。包括private 声明的和继承类  
　　getMethod(String name, Class\[\] parameterTypes)：获得类的特定方法，name参数指定方法的名字，parameterTypes 参数指定方法的参数类型。  
　　getConstructors()：获得类的public类型的构造方法。  
　　getConstructor(Class\[\] parameterTypes)：获得类的特定构造方法，parameterTypes 参数指定构造方法的参数类型。  
　　newInstance()：通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象。

我们通过一个例子来综合演示上面的方法：

**Test.java**

package com.ys.reflex;
    import java.lang.reflect.*;
    //import java.lang.reflect.Method;
    
    public class Test {
    	
    	//@SuppressWarnings("unchecked")//增加在这里
    
    	public static void main(String[] args) {
    		//1、通过对象调用 getClass() 方法来获取,通常应用在：比如你传过来一个 Object
    		//  类型的对象，而我不知道你具体是什么类，用这种方法
    	 //Person p1 = new Person();
    	 //Class<?> c1 = p1.getClass();
    		
    	 Class<?> c2 = Person.class;
    	        
    	 //Class c3 = Class.forName("com.ys.reflex.Person");
    	 
    	//获得类完整的名字
    	 String className = c2.getName();
    	 System.out.println(className);//输出com.ys.reflex.Person
    	         
    	 //获得类的public类型的属性。
    	 Field[] fields = c2.getFields();
    	 for(Field field : fields){
    	    System.out.println(field.getName());//age
    	 }
    	         
    	 //获得类的所有属性。包括私有的
    	 Field [] allFields = c2.getDeclaredFields();
    	 for(Field field : allFields){
    	     System.out.println(field.getName());//name    age
    	 }
    	         
    	 //获得类的public类型的方法。这里包括 Object 类的一些方法
    	 Method [] methods = c2.getMethods();
    	 for(Method method : methods){
    	     System.out.println(method.getName());//work waid equls toString hashCode等
    	 }
    	         
    	 //获得类的所有方法。
    	 Method [] allMethods = c2.getDeclaredMethods();
    	 for(Method method : allMethods){
    	     System.out.println(method.getName());//work say
    	 }
    	  
    
    	}
    
    }

###  4、总结 ###

首先我们了解一下JVM，什么是JVM，Java的虚拟机，java之所以能跨平台就是因为这个东西，你可以理解成一个进程，程序，只不过他的作用是用来跑你的代码的。上图是java的内存模型，我们关注的点，一个方法区，一个栈，一个堆，初学的时候老师不深入的话只告诉你java的内存分为堆和栈，易懂点吧！

假如你写了一段代码：Object o=new Object();

运行了起来！

首先JVM会启动，你的代码会编译成一个.class文件，然后被类加载器加载进jvm的内存中，你的类Object加载到方法区中，创建了Object类的class对象到堆中，注意这个不是new出来的对象，而是类的类型对象，每个类只有一个class对象，作为方法区类的数据结构的接口。jvm创建对象前，会先检查类是否加载，寻找类对应的class对象，若加载好，则为你的对象分配内存，初始化也就是代码:new Object()。

上面的流程就是你自己写好的代码扔给jvm去跑，跑完就over了，jvm关闭，你的程序也停止了。

为什么要讲这个呢？因为要理解反射必须知道它在什么场景下使用。

想想上面的程序对象是自己new的，程序相当于写死了给jvm去跑。假如一个服务器上突然遇到某个请求哦要用到某个类，哎呀但没加载进jvm，是不是要停下来自己写段代码，new一下，哦启动一下服务器，（脑残）！

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。