反射详解

淩亂°似流年 2023-01-20 12:59 177阅读 0赞

**反射是框架设计的灵魂**

> 使用的前提条件：必须先得到代表的字节码的Class，Class类用于表示.class文件（字节码）

**一.反射概述**

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一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。

要想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象。而解剖使用的就是Class类中的方法.所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象.

实际上，我们创建的每一个类也都是对象，即类本身是java.lang.Class类的实例对象。这个实例对象称之为类对象，也就是Class对象。那么，Class对象又是什么对象呢？

**二.Class类对象**

下图是Class类的api  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQwODQ0Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
从图中可以得出以下几点：

1.Class 类的实例对象表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。也就是jvm中有很多的实例，每个类都有唯一的Class对象。  
2.Class 类没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机自动构造的。也就是说我们不需要创建，JVM已经帮我们创建了。  
3.Class 对象用于提供类本身的信息，比如有几种构造方法， 有多少属性，有哪些普通方法

**三.反射的原理**

反射首先是能够获取到Java中的反射类的字节码，然后将字节码中的方法，变量，构造函数等映射成 相应的 Method、Filed、Constructor 等类。

**四.反射的应用**

取出类的modifiers,数据成员,方法,构造器,和超类  
找出某个接口里定义的常量和方法说明.  
取得和设定对象数据成员的值,如果数据成员名是运行时刻确定的也能做到.  
在运行时刻调用动态对象的方法.

**1.类的加载**  
当程序要使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过加载，连接，初始化三步来实  
现对这个类进行初始化。

> （1）加载 就是指将 class 文件读入内存，并为之创建一个 Class 对象。 任何类被使用时系统都会建立一个 Class 对象  
> （2）连接 验证 是否有正确的内部结构，并和其他类协调一致 准备 负责为类的静态成员分配内存，并设置默认初始化值 解析 将类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用  
> （3）初始化

**2.类的初始化**

> （1）创建类的实例  
> （2）类的静态变量，或者为静态变量赋值  
> （3）类的静态方法  
> （4）使用反射方式来强制创建某个类或接口对应的 java.lang.Class 对象  
> （5）初始化某个类的子类

**3.获取类对象有3种方式**

（1）Class.forName（）（常用）  
（2）Hero.class  
（3）new Hero().getClass()

在一个JVM中，一种类，只会有一个类对象存在。所以以上三种方式取出来的类对象，都是一样。（此处准确是在ClassLoader下,只有一个类对象）

package pojo;
    public class ObjectTest { 
    	
    	public static void main(String[] args) { 
            String className = "pogo.Hero";
    		try { 
            	//获取类对象的第一种方式
                Class pClass1 = Class.forName(className);
                //获取类对象的第二种方式
                Class pClass2 = Hero.class;
                //获取类对象的第三种方式
                Class pClass3 = new Hero().getClass();
                System.out.println(pClass1==pClass2);//输出true
                System.out.println(pClass1==pClass3);//输出true
            } catch (ClassNotFoundException e) { 
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
     }
    }

三种方式中，常用第一种，第二种需要导入类的包，依赖太强，不导包就抛编译错误。第三种对象都有了还要反射干什么。一般都第一种，一个字符串可以传入也可写在配置文件中等多种方法。

四.反射的简单使用

import lombok.AllArgsConstructor;
    import lombok.Data;
    import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
    
    @Data
    @AllArgsConstructor
    @Slf4j
    public class People { 
    
        public String name;
    
        private Integer age;
    
        private void show(){ 
            log.info("name:"+this.name+" age:"+this.age);
        }
    }

这里图方便使用的Lombok（很好用的一款工具）建立一个People类，类里面有私有属性、公有属性、私有方法等。

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
    
    import java.lang.reflect.Constructor;
    import java.lang.reflect.Field;
    import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
    import java.lang.reflect.Method;
    
    /** * 通过反射调用方法和属性 * */
    @Slf4j
    public class Reflection { 
        public static void main(String[] args) { 
    
            try { 
                Class<People> clazz = People.class;
    
                //使用反射建立对象
                Constructor<People> constructor = clazz.getConstructor(String.class, Integer.class);
                People people = constructor.newInstance("Tom", 12);
                log.info(people.toString());
    
                //访问类的公共属性
                Field name = clazz.getDeclaredField("name");
                name.set(people, "Jerry");
                log.info(people.toString());
    
                //访问类的私有属性
                Field age = clazz.getDeclaredField("age");
                age.setAccessible(true);
                age.set(people, 20);
                log.info(people.toString());
    
                //访问类的公共方法
                Method getName = clazz.getDeclaredMethod("getName");
                log.info(""+getName.invoke(people));
    
                //访问类的私有方法
                Method show = clazz.getDeclaredMethod("show");
                show.setAccessible(true);
                show.invoke(people);
    
            } catch (NoSuchMethodException | InstantiationException | IllegalAccessException | InvocationTargetException | NoSuchFieldException e) { 
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

日志打印结果如下  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQwODQ0Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQwODQ0Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221021/4d21f93e1de7425b9427c6236c37b4dc.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjQwODQ0Nw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221021/e526bfadad444276ba06c8a3c0ad04ff.png