Java反射机制是什么？

迈不过友情╰ 2022-12-04 05:23 229阅读 0赞

Java反射机制是Java语言的一个重要特性。在学习Java反射机制前，大家应该先了解两个概念，编译期和运行期。  
  
**编译期**是指把源码交给编译器编译成计算机可以执行的文件的过程。在 Java 中也就是把 Java 代码编成 class 文件的过程。编译期只是做了一些翻译功能，并没有把代码放在内存中运行起来，而只是把代码当成文本进行操作，比如检查错误。  
  
**运行期**是把编译后的文件交给计算机执行，直到程序运行结束。所谓运行期就把在磁盘中的代码放到内存中执行起来。  
  
Java 反射机制是在运行状态中，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；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为 Java 语言的反射机制。简单来说，反射机制指的是程序在运行时能够获取自身的信息。在 Java 中，只要给定类的名字，就可以通过反射机制来获得类的所有信息。  
  
Java 反射机制在服务器程序和中间件程序中得到了广泛运用。在服务器端，往往需要根据客户的请求，动态调用某一个对象的特定方法。此外，在 ORM 中间件的实现中，运用 Java 反射机制可以读取任意一个 JavaBean 的所有属性，或者给这些属性赋值。

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Java 反射机制主要提供了以下功能，这些功能都位于`java.lang.reflect`包。

*  在运行时判断任意一个对象所属的类。
 *  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所具有的成员变量和方法。
 *  在运行时调用任意一个对象的方法。
 *  生成动态代理。

要想知道一个类的属性和方法，必须先获取到该类的字节码文件对象。获取类的信息时，使用的就是 Class 类中的方法。所以先要获取到每一个字节码文件（.class）对应的 Class 类型的对象.  
  
众所周知，所有 Java 类均继承了 Object 类，在 Object 类中定义了一个 getClass() 方法，该方法返回同一个类型为 Class 的对象。例如，下面的示例代码：

Class labelCls = label1.getClass(); // label1为 JLabel 类的对象

利用 Class 类的对象 labelCls 可以访问 labelCls 对象的描述信息、JLabel 类的信息以及基类 Object 的信息。表 1 列出了通过反射可以访问的信息。

<table>  表 1 反射可访问的常用信息  
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>类型</th> 
   <th>访问方法</th> 
   <th>返回值类型</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>包路径</td> 
   <td>getPackage()</td> 
   <td>Package&nbsp;对象</td> 
   <td>获取该类的存放路径</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>类名称</td> 
   <td>getName()</td> 
   <td>String 对象</td> 
   <td>获取该类的名称</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>继承类</td> 
   <td>getSuperclass()</td> 
   <td>Class 对象</td> 
   <td>获取该类继承的类</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>实现接口</td> 
   <td>getlnterfaces()</td> 
   <td>Class 型数组</td> 
   <td>获取该类实现的所有接口</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>构造方法</td> 
   <td>getConstructors()</td> 
   <td>Constructor&nbsp;型数组</td> 
   <td>获取所有权限为 public 的构造方法</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>getDeclaredContruectors()</td> 
   <td>Constructor&nbsp;对象</td> 
   <td>获取当前对象的所有构造方法</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td colspan="1">方法</td> 
   <td>getMethods()</td> 
   <td>Methods 型数组</td> 
   <td>获取所有权限为 public 的方法</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>getDeclaredMethods()</td> 
   <td>Methods&nbsp;对象</td> 
   <td>获取当前对象的所有方法</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>成员变量</td> 
   <td>getFields()</td> 
   <td>Field 型数组</td> 
   <td>获取所有权限为 public 的成员变量</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>getDeclareFileds()</td> 
   <td>Field 对象</td> 
   <td>获取当前对象的所有成员变量</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td colspan="1">内部类</td> 
   <td>getClasses()</td> 
   <td>Class 型数组</td> 
   <td>获取所有权限为 public 的内部类</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>getDeclaredClasses()</td> 
   <td>Class 型数组</td> 
   <td>获取所有内部类</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>内部类的声明类</td> 
   <td>getDeclaringClass()</td> 
   <td>Class 对象</td> 
   <td>如果该类为内部类，则返回它的成员类，否则返回 null</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

如表 1 所示，在调用 getFields() 和 getMethods() 方法时将会依次获取权限为 public 的字段和变量，然后将包含从超类中继承到的成员变量和方法。而通过 getDeclareFields() 和 getDeclareMethod() 只是获取在本类中定义的成员变量和方法。

Java 反射机制的优缺点

**优点：**

*  能够运行时动态获取类的实例，大大提高系统的灵活性和扩展性。
 *  与 Java 动态编译相结合，可以实现无比强大的功能。
 *  对于 Java 这种先编译再运行的语言，能够让我们很方便的创建灵活的代码，这些代码可以在运行时装配，无需在组件之间进行源代码的链接，更加容易实现面向对象。

**缺点：**

*  反射会消耗一定的系统资源，因此，如果不需要动态地创建一个对象，那么就不需要用反射；
 *  反射调用方法时可以忽略权限检查，获取这个类的私有方法和属性，因此可能会破坏类的封装性而导致安全问题。

Java 反射机制在一般的 Java 应用开发中很少使用，即便是 Java EE 阶段也很少使用。

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