Java反射机制（简单易懂）

偏执的太偏执、 2023-09-25 12:32 63阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  前言
 *  一、反射机制
 *  二、反射的用途
 *  三、反射相关的类（重要）
 *   *  3.1 Class类(反射机制的起源 )
     *  3.2 通过反射调用构造方法
     *  3.3 通过反射调用普通方法
     *  3.4 通过反射调用类属性
 *  四、反射的优缺点
 *  总结

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## 前言 ##

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## 一、反射机制 ##

**反射**：在JVM运行时，一切框架的基础。

对于JVM中任何一个类，都能动态获取该类的所有属性和方法。

对于JVM中的任何一个对象，都能动态调用该对象的属性和方法。

**动态获取信息以及调用对象机制称为反射机制**

## 二、反射的用途 ##

> 1、在日常的第三方应用开发过程中，经常会遇到某个类的某个成员变量、方法或是属性是私有的或是只对系统应用开放，这时候就可以利用Java的反射机制通过反射来获取所需的**私有成员或是方法** 。  
> 2、反射最重要的用途就是**开发各种通用框架**，比如在spring中，我们将所有的类Bean交给spring容器管理，无论是XML配置Bean还是注解配置，当我们从容器中获取Bean来依赖注入时，容器会读取配置，而配置中给的就是类的信息，spring根据这些信息，需要创建那些Bean，spring就动态的创建这些类。

**拓展：**

Java程序中许多对象在运行时会出现两种类型：**运行时类型(RTTI)和编译时类型**，例如Person p = new Student()；这句代码中p在编译时类型为Person，运行时类型为Student。程序需要在运行时发现对象和类的真实信息。而通过使用反射程序就能判断出该对象和类属于哪些类。

**运行时明确该引用到底是啥类型就可以通过反射机制。**

## 三、反射相关的类（重要） ##

![在这里插入图片描述][c98719d7e0c6490f83419bd60b0eaf87.png]

**这些类都在java.lang.reflect包下面。**

**1.Class类： 反射核心类，使用class关键字，包括数组，包括接口编译后生成的class文件就对应一个唯一的class对象，由JVM产生，使用这个class对象就可以获取该类的所有信息。**

例如定义如下一个学生类：

class Student{
        
    	int age;
    	String name;
    }

执行 javac Student.java 后 => Student.class

将JVM启动之后，Student类被加载到JVM之后就会产生一个全局唯一的Student.class对象，由JVM产生，就根据这个对象来反射操作Student类

**2.Field类:反射调用类中的成员/类属性**

**3.Method类：反射调用类中的成员/类方法**

**4.Constructor类：反射调用构造方法**

### 3.1 Class类(反射机制的起源 ) ###

> Java文件被编译后，生成了.class文件，JVM此时就要去解读.class文件 ,**被编译后的Java文件.class也被JVM解析为一个对象**，这个对象就是 **java.lang.Class** .这样当程序在运行时，**每个java文件就最终变成了Class类对象的一个实例**。我们通过Java的反射机制应用到这个实例，就可以去**获得甚至去添加改变这个类的属性和动作，使得这个类成为一个动态的类** .

无论要通过反射机制干啥事情，首先第一步就是获取该类的class对象（由JVM产生的，全局唯一）

**三种方式：**

1.  调用Class.forName(类的全名称) 【包名.类名】
2.  调用类名称.class 【属性】
3.  通过该类的任意对象的getClass()

![在这里插入图片描述][ee3b2a77389345deb76f04b6ce1cf88c.png]

### 3.2 通过反射调用构造方法 ###

![在这里插入图片描述][4318945a501640378399e38a5c798a58.png]

**普通的get只能获取public权限的方法或者属性，getDeclared…（）可以获取所有权限的方法或属性**

![在这里插入图片描述][cd2858d7715a4f339875b1df2e7417ad.png]

**示例：**

// 1.获取所有public权限的构造方法
            Constructor[] constructors = cls.getConstructors();
            for (Constructor constructor : constructors) {
        
                System.out.println(constructor);
            }
            System.out.println("------------------------------");
            // 获取该类所有构造方法
            Constructor[] constructors1 = cls.getDeclaredConstructors();
            for (Constructor constructor : constructors1) {
        
                System.out.println(constructor);
            }

**破坏封装产生对象：**

// 破坏封装,通过反射破坏private封装，调用私有构造方法
    constructor.setAccessible(true);
    Student student = constructor.newInstance("Killing Vibe");
    System.out.println(student);

### 3.3 通过反射调用普通方法 ###

![在这里插入图片描述][86bf8fef1a924404b8e465022d2a565b.png]

**invoke方法：**

![在这里插入图片描述][429e676bb6db4abbaa4e5bd42b023204.png]  
**示例：**

假设已经获取了Student类的反射对象cls，Student类中有一个test方法

//2.获取要调用方法的Method对象
            Method method1 = cls.getDeclaredMethod("test");
            // test是静态方法，无需产生Student对象
            method1.invoke(null);
    
            Method method2 = cls.getDeclaredMethod("fun",String.class);
            Student student = new Student("VIBE","男",18);
            method2.invoke(student,"传入的参数");

### 3.4 通过反射调用类属性 ###

![在这里插入图片描述][d0b7f0188bdd45aebcce0954d6a56893.png]

**Field.get()方法** ： 通过obj对象获取相关属性的值，属性为静态属性，则传入null

**Field.set()方法**：通过obj对象修改相关属性的值，若为静态对象，则传入null

**示例：**

假设已经获取了Student类的反射对象cls，Student类中有country，age属性

// 3.获取要拿到的属性Field对象
            Field field = cls.getDeclaredField("country");
            System.out.println(field.get(null));
            Field field1 = cls.getDeclaredField("age");
            Student student = new Student("VIBE","男",18);
            System.out.println(field1.get(student));
            field1.set(student,20);
            System.out.println(field1.get(student));

运行如下：

![在这里插入图片描述][4d6599962df747df80ab7f2cbf32f842.png]

## 四、反射的优缺点 ##

**优点：**

1.  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
2.  增加程序的灵活性和扩展性，降低耦合性，提高自适应能力
3.  反射已经运用在了很多流行框架如：Struts、Hibernate、Spring 等等。

**缺点**：

1.  使用反射会有效率问题。会导致程序效率降低。
2.  反射技术绕过了源代码的技术，因而会带来维护问题。反射代码比相应的直接代码更复杂 。

## 总结 ##

以上就是Java反射机制的原理以及相关类和代码实现，如果有什么疑问或者需要完整代码可以私信博主~~感谢支持

[Link 1]: https://bbs.csdn.net/forums/killingvibe?joinKey=bxrj0yyjeyrk-2o9q4217kn-1-a7ba228d3f0db23bd3e669796abef74b
[Killing Vibe]: https://blog.csdn.net/qq_43575801
[c98719d7e0c6490f83419bd60b0eaf87.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/c98719d7e0c6490f83419bd60b0eaf87.png
[ee3b2a77389345deb76f04b6ce1cf88c.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/ee3b2a77389345deb76f04b6ce1cf88c.png
[4318945a501640378399e38a5c798a58.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/4318945a501640378399e38a5c798a58.png
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