Java中的反射以及简单运用（原理+例子）

Bertha 。 2022-11-17 14:56 169阅读 0赞

### Java反射 ###

*  学习内容
 *   *  1. 为什么要使用反射
     *  2. 反射的概念
     *  3. Java反射加载过程
     *  4. 字节码对象理解
     *  5. 获取字节码对象（.class）的三种方式
     *  6. 反射常用API
     *  8. 反射综合案例
     *  9. 反射优缺点
 *  总结

参考文章：https://blog.csdn.net/a745233700/article/details/82893076

# 学习内容 #

## 1. 为什么要使用反射 ##

Java属于先编译再运行的语言，程序中对象的类型在编译期就确定下来了，而当程序在运行时可能需要动态加载某些类，这些类因为之前用不到，所以没有被加载到JVM。通过反射，可以在运行时动态地创建对象并调用其属性，不需要提前在编译期知道运行的对象是谁。  
**注意**：Java中创建对象的两种方式：1、通过new关键字创建对象；2、通过反射创建对象

## 2. 反射的概念 ##

*  Java反射机制的核心是在程序运行时动态加载类并获取类的详细信息，从而操作类或对象的属性和方法。
 *  本质是JVM得到class对象之后，再通过class对象进行反编译，从而获取对象的各种信息。

## 3. Java反射加载过程 ##

*  首先理解类的加载过程  
    1）编译时期：执行 javac 命令对.java文件进行编译，生成一个或多个字节码文件（即.class文件）；  
    2）运行时期：执行 java 命令对字节码文件进行解释运行，首先要进行类的加载，加载到内存的类称为运行时类，即Class类型的一个对象；  
    3）这个Class类型对象存放在方法区中，作为方法区中类数据的访问入口，所有对类数据的访问都要通过这个Class类型对象（反射机制也就是从内存中找到了这个Class类型对象，再通过这个对象获取类的属性、方法、构造器等所有信息）。

## 4. 字节码对象理解 ##

*  在Java中万物皆对象，我们可以把多个事物中的共同特性提取出来，抽象成一个类，这个类就是一个模板，而一个个体就是对象，通过以下图理解：  
    ![f1d4d9cb3ff57edf4b471b79a2fd3573.png][]

## 5. 获取字节码对象（.class）的三种方式 ##

*  类型.class  
    例如：Person.class，int.class
 *  通过 getClass() 获取  
    例如：Person p = new Person(); p.getClass();
 *  通过全限定名（包名.类名）来获取  
    例如：Class.forName(“com.yy.Person”);

**注意**：这三种方式获取都是同一个字节码对象，因为字节码对象只加载一次，不管用哪种方法获取都是同一个字节码对象，推荐使用第三种。

## 6. 反射常用API ##

*  获取构造器对象并创建对象步骤  
    1）创建字节码对象（Class.forName() 方法）；  
    2）通过字节码对象获取构造器（getConstructor() 方法）;  
    3）通过构造器创建对象（newInstance() 方法）；  
    **注意**：通过私有构造器创建实例对象时，调用私有构造器必须让Java检测机制忽略访问权限(暴力反射)。
 *  获取方法并通过实例对象调用方法  
    1）创建字节码对象（Class.forName() 方法）；  
    2）通过字节码对象获取方法（getMethod() 方法）  
    3）通过字节码对象获取构造器（getConstructor() 方法）  
    4）通过构造器创建对象（newInstance() 方法）  
    **注意**：通过私有构造器创建实例对象时，调用私有构造器必须让Java检测机制忽略访问权限(暴力反射)，利用setAccessible方法；  
    5）通过对象调用方法（invoke() 方法）；  
    **注意**：调用私有方法时必须让Java检测机制忽略访问权限(暴力反射)，利用setAccessible方法；
 *  获取字段并操作字段（**内省机制**获取）  
    1）Java中通过反射直接操作私有成员变量破坏了JavaBean机制规范，所以我们通过内省机制获取属性的方式来操作字段；  
    **属性**：property（属性）不管有没有成员变量，只要有标准的 set/get 方法，该类就有property；  
    规范的get方法/获取方法/读方法：public修饰，无参数，有返回，get开头；  
    规范的set方法/设置方法/写方法：public修饰，有参数，无返回，set开头；  
    字段是boolean的读取方法不是get开头而是is开头，它也是property；  
    2）在使用内省机制必须符合JavaBean规范；  
    3）JavaBean规范：  
    1> 类使用public修饰  
    2> 字段私有化  
    3> 提供 get/set 方法  
    4> 公共无参构造器；  
    4）内省机制把JavaBean信息封装到beanInfo中（Introspector.getBeanInfo()方法）；  
    5）通过 getPropertyDescriptors() 获取一个属性数组；  
    6）遍历属性数组,并通过getName()方法获取属性名；  
    7）通过 getReadMethod()、getWriteMethod() 方法获取属性的 Get、Set 方法；  
    8）通过 方法名.invoke(对象，有参数就传参数，没有就不写)执行方法；

**获取真实对象的两种方式**：  
1）通过构造器直接创建真实对象；  
2）通过反射的方式获取字节码对象，然后通过字节码对象.newInstance()的方式来获取真实对象。

[代码：反射常用API][API]

## 8. 反射综合案例 ##

[代码：反射实现JavaBean与Map之间的转换][JavaBean_Map]

## 9. 反射优缺点 ##

*  反射的优点  
    1）在运行时获得类的各种内容，进行反编译，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。  
    2）反射提高了Java程序的灵活性和扩展性，降低耦合性，提高自适应能力。它允许程序创建和控制任何类的对象，无需提前硬编码目标类；反射是其它一些常用语言如C、C++、Fortran 或者Pascal等都不具备的
 *  反射的缺点  
    1）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；  
    2）反射调用方法时可以忽略权限检查，因此可能会破坏封装性而导致安全问题。

# 总结 #

以上就是对反射的总结了，代码仅供参考，欢迎讨论交流。

[f1d4d9cb3ff57edf4b471b79a2fd3573.png]: /images/20221022/dfeaae88fabf45c1918be11462fb40f2.png
[API]: https://blog.csdn.net/zzvar/article/details/115581393
[JavaBean_Map]: https://blog.csdn.net/zzvar/article/details/115582261