大佬，到底什么是Java的反射？

雨点打透心脏的1/2处 2022-11-25 00:56 325阅读 0赞

### 什么是反射 ###

JAVA反射机制是在运行状态中，对于任何一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任何一个对象，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

一般情况下，我们使用类来创建对象都是一开始就知道具体的类型以及类的用途，直接通过类来创建对象

Order order = new Order(new BigDecimal(4.32));
    order.getPrice();

而反射是一开始不知道我需要初始化的类是什么，到实际运行的时候才知道具体的类型，此时只能通过反射的API来创建对象

Class clazz = Class.forName("org.kxg.reflection.Order");
    Method method = clazz.getMethod("getPrice");
    Constructor constructor = clazz.getConstructor(BigDecimal.class);
    Object object = constructor.newInstance(new BigDecimal(4.4));
    method.invoke(object);

上面两种方式的效果是一样的，都是创建了Order对象，调用Order对象的getPrice()方法，只不过一个是普通调用、一个是反射调用

> 所以简单来说，反射就是在运行时才知道要操作的类是什么，并且可以在运行时获取类的完整构造，并调用对应的方法

### 为什么需要反射 ###

Java在不同的时期可以分成两种编译类型：

*  静态编译：就是我们常用的方式，在编译时就确定的类型
 *  动态编译：在编译时无法确认类型，到运行才确定类型

动态编译发挥了Java的灵活性，体现了多态的应用，可以减低类之间的耦合性

Java反射是Java被视为动态语言的一个关键性质。

这个机制允许程序在运行时通过反射取得任何一个已知名称的class的内部信息，包括其modifiers（诸如public、static等）、superclass（例如Object）、实现之interfaces（例如Cloneable），也包括fields和methods的所有信息，并可于运行时改变fields内容或唤起methods。

反射可以在运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes。

即Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class，获取其完整构造，并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods

### 反射是为了解决什么问题？ ###

反射（reflection）允许静态语言在运行时（runtime）检查、修改程序的结构与行为。  
在静态语言中，使用一个变量时，必须知道它的类型。在Java中，变量的类型信息在编译时都保存到了class文件中，这样在运行时才能保证准确无误；换句话说，程序在运行时的行为都是固定的。如果想在运行时改变，就需要反射这东西了

一句话概括就是使用反射可以赋予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，例如热加载，Tomcat的classloader等等都没法支持

### 反射常用API ###

1、反射获取Class对象

//方式一：通过Class.forName()获取Class
    Class c1 = Class.forName("org.kxg.reflection.Order");
    
    //方式二：使用.class方法
    Class c2 = Order.class;
    
    //方式三：通过getClass()方法
    Order o = new Order(new BigDecimal(1));
    Class c3 = o.getClass();

2、通过反射创建类对象

//方式一：通过Class对象的newInstace()方法创建对象
    Class c1 = Class.forName("org.kxg.reflection.Order");
    Order o1 = (Order) c1.newInstance();
    
    //方式二：通过Constructor对象的newInstance()方法创建对象
    Class c2 = Order.class;
    Constructor constructor = c2.getConstructor(Order.class);
    Order o2 = (Order) constructor.newInstance();

3、获取类的属性

Order o = new Order(new BigDecimal(1));
    Class c3 = o.getClass();
    
    //只能获取除私有以外的属性
    Field[] fields = c3.getFields();
    //获取所有属性
    Field[] fields1 = c3.getFields();

4、获取类方法

Order o = new Order(new BigDecimal(1));
    Class c3 = o.getClass();
    Method[] methods = c3.getMethods();

5、获取注解

Order o = new Order(new BigDecimal(1));
    Class c3 = o.getClass();
    Annotation[] annotations = c3.getAnnotations();

### 反射实现动态代理 ###

实现方式：利用Java的反射机制，在java.lang.reflect 包下提供了Proxy类和InvocationHandler 接口来实现动态代理

下面以增加日志的需求来演示一下JDK动态代理的用法

//抽象对象
    public interface CustService { 
      public void editCust();
    }
    
    //真实对象
    public class CustServiceImpl implements CustService { 
      public void editCust() { 
        System.out.println("edit cust ----");
      }
    }
    
    //日志对象
    public class LogService { 
      public void addLog(){ 
        System.out.println("add log ----");
      }
    }
    
    //动态代理对象
    public class JDKProxyCustService implements InvocationHandler { 
    
      private Object target;
      private LogService logService = new LogService();
    
      public JDKProxyCustService(Object target){ 
        this.target = target;
      }
    
      public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { 
        String methodName = method.getName();
        System.out.println("methodName:" + methodName );
        logService.addLog();
        Object o = method.invoke(target,args);
        logService.addLog();
        return o;
      }
    }
    
    //测试
    public class TestJDKProxy { 
    
      public static void main(String[] args){ 
        CustService custService = new CustServiceImpl();
        Class c = custService.getClass();
        ClassLoader classLoader = c.getClassLoader();//目标对象的类加载器
        Class[] interfaces = c.getInterfaces();//目标对象实现的所有接口
        InvocationHandler h = new JDKProxyCustService(custService);//获取一个InvocationHandler，并将custService对象传入
    
        /** * 参数说明： * 1.classLoader表示目标对象的类加载器 * 2.interfaces表示目标对象实现的所有接口 * 3.InvocationHandler接口的实现 */
        CustService proxy = (CustService) Proxy.newProxyInstance(classLoader,interfaces,h);
        proxy.editCust();
      }
    }
    
    运行结果：
    methodName:editCust
    add log ----
    edit cust ----
    add log ----

每个动态代理类（JDKProxyCustService）都必须实现InvocationHandler接口，当我们通过代理对象调用方法时，调用会被转到InvocationHandler接口的invoke方法。

public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
            throws Throwable;

proxy：被代理的真实对象  
method：调用真实对象的某个方法  
args：调用真实对象某个方法所传的参数

实际上，真正有用的代码是：

Object o = method.invoke(target,args);

利用Java的反射机制，动态的去调用目标对象的方法。  
再来看看Proxy类，我们在测试类中真正有用的代码是：

CustService proxy = (CustService) Proxy.newProxyInstance(classLoader,interfaces,h);

Proxy类的作用就是创建一个动态代理对象的类，newProxyInstance方法的作用是创建一个动态代理的对象  
参数说明：  
classLoader：目标对象的类加载器  
interfaces：目标对象所实现的所有接口  
h：InvocationHandler接口的实现

还有这句：

InvocationHandler h = new JDKProxyCustService(custService);

传入需要代理的真实对象，实现调用的就是真实对象的方法

参考：  
https://www.cnblogs.com/chanshuyi/p/head\_first\_of\_reflection.html  
https://blog.csdn.net/grandgrandpa/article/details/84832343

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