【javaSE】反射与反射的使用

青旅半醒 2024-04-17 10:37 73阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  ?反射的定义
 *  ?反射的用途
 *  ?反射基本信息
 *  ?反射相关的类
 *   *  ?Class类(反射机制的起源 )
     *   *  ?Class类中的相关方法
     *  ?反射示例
     *   *  ?获得Class对象的三种方式
         *  ?反射的使用
 *  ?反射优点和缺点
 *  ?反射重点总结
 *  ⭕总结

## ?反射的定义 ##

Java的反射（reflection）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，既然能拿到那么，我们就可以修改部分类型信息；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（reflection）机制

## ?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。

## ?反射基本信息 ##

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

## ?反射相关的类 ##

![在这里插入图片描述][71bace220da247529b8f7b037186f235.png]

### ?Class类(反射机制的起源 ) ###

[Class帮助文档][Class]代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口

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 .

#### ?Class类中的相关方法 ####

*  常用获得类相关的方法  
    ![在这里插入图片描述][e1d6548f28084941b4d8bb2ffdd7b632.png]
 *  常用获得类中属性相关的方法(以下方法返回值为[Field相关][Field])  
    ![在这里插入图片描述][b6213585e5514291b01d4bbdd7dc0220.png]
 *  获得类中注解相关的方法  
    ![在这里插入图片描述][dc4423011cb6455589734c0dfe8a8cef.png]
 *  获得类中构造器相关的方法（以下方法返回值为[Constructor相关][Constructor]）  
    ![在这里插入图片描述][adb7c019b6dc482cab5a11cbd7ad09fc.png]
 *  获得类中方法相关的方法（以下方法返回值为[Method相关][Method]）  
    ![在这里插入图片描述][6facd593900641ecb2409a5093020ddf.png]

### ?反射示例 ###

#### ?获得Class对象的三种方式 ####

在反射之前，我们需要做的第一步就是先拿到当前需要反射的类的Class对象，然后通过Class对象的核心方法，达到反射的目的，即：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，既然能拿到那么，我们就可以修改部分类型信息

***第一种***，使用 Class.forName(“类的全路径名”); 静态方法。  
前提：已明确类的全路径名。

***第二种***，使用 .class 方法。  
说明：仅适合在编译前就已经明确要操作的 Class

***第三种***，使用类对象的 getClass() 方法

示例如下：

/**
     * Created with IntelliJ IDEA.
     * Description:
     * User: GAOBO
     * Date: 2020-02-20
     * Time: 15:24
     */
    class Student{
        
        //私有属性name
        private String name = "bit";
        //公有属性age
        public int age = 18;
        //不带参数的构造方法
        public Student(){
        
            System.out.println("Student()");
        }
        private Student(String name,int age) {
        
            this.name = name;
            this.age = age;
            System.out.println("Student(String,name)");
        }
        private void eat(){
        
            System.out.println("i am eat");
        }
        public void sleep(){
        
            System.out.println("i am pig");
        }
        private void function(String str) {
        
            System.out.println(str);
        } @
                Override
        public String toString() {
        
            return "Student{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", age=" + age +
                    '}';
        }
    }
    public class TestDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
    
            /*
            1.通过getClass获取Class对象
            */
    
            Student s1 = new Student();
            Class c1 = s1.getClass();
    
             /*
             2.直接通过 类名.class 的方式得到,该方法最为安全可靠，程序性能更高
            这说明任何一个类都有一个隐含的静态成员变量 class
            */
    
            Class c2 = Student.class;
    
            /*
            3、通过 Class 对象的 forName() 静态方法来获取，用的最多，
            但可能抛出 ClassNotFoundException 异常
            */
    
            Class c3 = null;
            try {
        
                //注意这里是类的全路径，如果有包需要加包的路径
                c3 = Class.forName("Student");
            } catch (ClassNotFoundException e) {
        
                e.printStackTrace();
            }
    
            //一个类在 JVM 中只会有一个 Class 实例,即我们对上面获取的
            //c1,c2,c3进行 equals 比较，发现都是true
            System.out.println(c1.equals(c2));
            System.out.println(c1.equals(c3));
            System.out.println(c2.equals(c3));
        }
    }

#### ?反射的使用 ####

接下来我们开始使用反射，我们依旧反射上面的Student类，把反射的逻辑写到另外的类当中进行理解

***注意：所有和反射相关的包都在 import java.lang.reflect 包下面。***

import java.lang.reflect.Constructor;
    import java.lang.reflect.Field;
    import java.lang.reflect.Method;
    /**
     * Created with IntelliJ IDEA.
     * Description:
     * User: GAOBO
     * Date: 2020-02-20
     * Time: 16:31
     */
    public class ReflectClassDemo {
        
        // 创建对象
        public static void reflectNewInstance() {
        
            try {
        
                Class<?> classStudent = Class.forName("Student");
                Object objectStudent = classStudent.newInstance();
                Student student = (Student) objectStudent;
                System.out.println("获得学生对象："+student);
            } catch (Exception ex) {
        
                ex.printStackTrace();
            }
        }
        // 反射私有的构造方法 屏蔽内容为获得公有的构造方法
        public static void reflectPrivateConstructor() {
        
            try {
        
                Class<?> classStudent = Class.forName("Student");
    //注意传入对应的参数
                Constructor<?> declaredConstructorStudent = classStudent.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
    //Constructor<?> declaredConstructorStudent = classStudent.getConstructor();
    //设置为true后可修改访问权限
                declaredConstructorStudent.setAccessible(true);
                Object objectStudent = declaredConstructorStudent.newInstance("高博",15);
    //Object objectStudent = declaredConstructorStudent.newInstance();
                Student student = (Student) objectStudent;
                System.out.println("获得私有构造哈数且修改姓名和年龄："+student);
            } catch (Exception ex) {
        
                ex.printStackTrace();
            }
        }
        // 反射私有属性
        public static void reflectPrivateField() {
        
            try {
        
                Class<?> classStudent = Class.forName("Student");
                Field field = classStudent.getDeclaredField("name");
                field.setAccessible(true);
    //可以修改该属性的值
                Object objectStudent = classStudent.newInstance();
                Student student = (Student) objectStudent;
                field.set(student,"小明");
                String name = (String) field.get(student);
                System.out.println("反射私有属性修改了name："+ name);
            } catch (Exception ex) {
        
                ex.printStackTrace();
            }
        }
        // 反射私有方法
        public static void reflectPrivateMethod() {
        
            try {
        
                Class<?> classStudent = Class.forName("Student");
                Method methodStudent = classStudent.getDeclaredMethod("function",String.class);
                System.out.println("私有方法的方法名为："+methodStudent.getName());
    //私有的一般都要加
                methodStudent.setAccessible(true);
                Object objectStudent = classStudent.newInstance();
                Student student = (Student) objectStudent;
                methodStudent.invoke(student,"我是给私有的function函数传的参数");
            } catch (Exception ex) {
        
                ex.printStackTrace();
            }
        }
        public static void main(String[] args) {
        
            //reflectNewInstance();
            //reflectPrivateConstructor();
            //reflectPrivateField();
            reflectPrivateMethod();
        }
    }

## ?反射优点和缺点 ##

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。具体参考这里：[反射效率低的原因][Link 1]
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 。

## ?反射重点总结 ##

1.  反射的意义
2.  反射重要的几个类： Class类 、Field类、 Method类、 Constructor类
3.  学会合理利用反射，一定要在安全环境下使用。

## ⭕总结 ##

关于《【javaSE】 反射与反射的使用》就讲解到这儿，感谢大家的支持，欢迎各位留言交流以及批评指正，如果文章对您有帮助或者觉得作者写的还不错可以点一下关注，点赞，收藏支持一下！

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[Class]: https://developer.android.google.cn/reference/java/lang/Class
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[Field]: https://developer.android.google.cn/reference/java/lang/reflect/Field
[b6213585e5514291b01d4bbdd7dc0220.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/14/68ecd48689b64b988655e2007c9ed303.png
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[Constructor]: https://developer.android.google.cn/reference/java/lang/reflect/Constructor
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[Method]: https://developer.android.google.cn/reference/java/lang/reflect/Method
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[Link 1]: http://www.imooc.com/article/293679