Java反射机制原理及使用（一）

古城微笑少年丶 2022-08-13 11:40 234阅读 0赞

1.Java反射机制是在运行状态中，对于任意一个类（class文件），都能够知道该类的所有属性和方法。  
（1）对于任意一个对象，都能够调用它的任一方法和属性。  
（2）java语言的反射机制：动态获取信息及动态调用对象。也可以理解为对类的解剖。  
2.为什么要出现反射机制，它的优势在哪里？  
（1）反射机制可以动态的调用对象及动态的获取对象的属性和方法，可以极大的提高程序的扩展性。试想反射机制出现之前，扩展程序功能的主要方式就是继承与多态，但是每次继承与多态的实现，都需要对代码进行重写，这对于已经完成的应用来说几乎是不可能做到的。而反射机制仅仅需要修改其配置文件即可完成同样的工作。这就是反射机制的优势。  
（2）反射机制的工作需要帮助文档的参与，因为获取类的属性和功能需要预先知道该类提供了哪些数据及方法。  
3.反射机制的工作原理  
一旦应用程序使用反射机制，就需要为该应用提供配置文件，应用程序运行时读取相应的配置文件，从配置文件中获取所需要的类名等相关信息。然后通过相应的方法获取到该类的对象。通过对象获取该类的数据及相应的方法，进而对该类进行操作，实现相应的功能。  
4.Java完全面相对象的特点：  
在java语言中，任何数据都是以对象的形式存在的。最简单的代码就是一个公共类，任何类都直接或者间接的继承了Object类。对象，基本数据类型，引用数据类型都是以对象的方式存在的。这就为反射机制的存在提供了可能。  
5.类Class的作用：  
由于Java面向对象的特点，想要对一个类进行完全的解剖，首先就需要获取该类的字节码文件，就可以使用Class类获取字节码文件中的所有内容，而反射也就是依靠该类来完成的。下面就讲解具体的使用方式。  
6.获取字节码文件对象的方式：

事例Person类：

class Person 
    		{
    			private int age;
    			private String name;
    			Person(){
    				System.out.println("Person run");
    			}
    			Person(String name,int age){
    				this.name = name;
    				this.age = age;
    				System.out.println("Person run +  name ::"+name +" age :"+age);
    			}
    			public void show(){
    				System.out.println("Person name :"+name +" age :"+age);
    			}
    			public void set(String name,int age){
    				this.name = name;
    				this.age = age;
    				System.out.println("Person  set   run");
    			}
    		}

（1）由于任何类都直接或间接的继承了Object类，故可以使用Object类中的方法getClass（）来获取相应类的字节码文件对象。

public static void getClassObject_1(){
    		Person p = new Person();
    		Class clazz = p.getClass();
    		System.out.println("结果：" + clazz);
    	}
    	结果：
    		---------- java ----------
    		Person run
    		结果：class Person

不足：使用这种方法，必须首先创建该类的对象，由该对象调用父类中的方法getClass（）来获取相应的字节码。不过该类对象已经存在，获取字节码文件已经没有意义，并且书写麻烦。  
  
（2）任何数据类型都具备静态属性class，可以通过该属性来获取类的字节码文件。

public static void getClassObject_2(){
    		Class clazz = Person.class;
    		System.out.println("结果：" + clazz);
    	}
    	---------- java ----------
    	结果：class Person

不足：该方法简单，但是还是要明确使用到类中的静态成员，即在程序中明确使用的类名，该方法扩展性不足。

（3）使用类Class中的forName（）方法，只要给定类的字符串名就可以获取类的字节码文件。该方法更为扩展，可以通过字符串进行随意的更改。  
需要注意的是：  
（1）使用forName（）方法需要抛出访问异常ClassNotFoundException。  
（2）若类包含在包中，则字符串需要包含包名。

public static void getClassObject_3() throws ClassNotFoundException {
    		String className = "Person";
    		Class clazz = Class.forName(className);
    		System.out.println("结果：" + clazz);
    	}
    	---------- java ----------
    	结果：class Person

优势：该方法只要有名称即可，更为方便，扩展性更高。

7.新的创建对象的方式：  
（1）旧的方式：  
以前创建对象都是使用new关键字。过程为：现根据被new的类的名字找寻该类的字节码文件并将该文件加载进内存，并创建该字节码文件对象。然后创建该字节码文件所对应的类的对象。  
（2）新的方式：新的方式看起来很麻烦，实际应用中会发现这种方式的可扩展性和复用性极高。  
首先通过字符串找到该类名称，通过名称找到对应的字节码文件，将字节码文件加载进内存产生对应的Class对象。通过Class对象的成员方法创建对应的类的对象。  
以Person类为例，创建对象过程如下：

（1）创建空参的对象

/*注：为书写方便，本人直接抛出Exception。*/
    			public static void creatNewObject_1()  throws Exception{
    				String className = "Person";
    				Class clazz = Class.forName(className);
    				Object obj = clazz.newInstance();
    				System.out.println("对象创建结果：" + obj);
    			}
    			---------- java ----------
    			Person run
    			对象创建结果：Person@1db9742

（2）创建带参的对象  
创建带参的对象过程如下：思路与空参创建方法基本相同，只不过需要首先获取带参的对象构造器即可。  
需要注意：构造器的访问权限是default，而getConstructor只能获取字节码文件中的公共类，故必须使用getDeclaredConstructor才能获取字节码文件中的构造器。

public static void creatNewObject_2()  throws Exception{
    		
    			String className = "Person";
    			Class clazz = Class.forName(className);
    			@SuppressWarnings("unchecked")
    			//Constructor constructor = clazz.getConstructor(String.class,int.class);
    			Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
    			Object obj = constructor.newInstance("小米",50);
    			((Person)obj).show();
    		}