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Java 反射機(jī)制原理與用法詳解

 更新時(shí)間：2019年12月07日 11:14:32   作者：code_designer  
這篇文章主要介紹了Java 反射機(jī)制原理與用法,結(jié)合實(shí)例形式詳細(xì)分析了java反射機(jī)制的相關(guān)概念、原理、使用方法及操作注意事項(xiàng),需要的朋友可以參考下

本文實(shí)例講述了Java 反射機(jī)制原理與用法。分享給大家供大家參考，具體如下：

Java 反射機(jī)制

Reflection（反射）是被視為動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的關(guān)鍵，反射機(jī)制允許程序在執(zhí)行期借助于Reflection
API取得任何類(lèi)的內(nèi)部信息，并能直接操作任意對(duì)象的內(nèi)部屬性及方法。

Java反射機(jī)制提供的功能

  • 在運(yùn)行時(shí)判斷任意一個(gè)對(duì)象所屬的類(lèi)
  • 在運(yùn)行時(shí)構(gòu)造任意一個(gè)類(lèi)的對(duì)象
  • 在運(yùn)行時(shí)判斷任意一個(gè)類(lèi)所具有的成員變量和方法
  • 在運(yùn)行時(shí)調(diào)用任意一個(gè)對(duì)象的成員變量和方法
  • 生成動(dòng)態(tài)代理

反射相關(guān)的主要API：

  • java.lang.Class:代表一個(gè)類(lèi)
  • java.lang.reflect.Method:代表類(lèi)的方法
  • java.lang.reflect.Field:代表類(lèi)的成員變量
  • java.lang.reflect.Constructor:代表類(lèi)的構(gòu)造方法

Class類(lèi)

  • 對(duì)照鏡子后可以得到的信息：某個(gè)類(lèi)的屬性、方法和構(gòu)造器、某個(gè)類(lèi)到底實(shí)現(xiàn)了哪些接口。對(duì)于每個(gè)類(lèi)而言，JRE 都為其保留一個(gè)不變的 Class類(lèi)型的對(duì)象。一個(gè) Class對(duì)象包含了特定某個(gè)類(lèi)的有關(guān)信息。
  • Class本身也是一個(gè)類(lèi)
  • Class對(duì)象只能由系統(tǒng)建立對(duì)象
  • 一個(gè)類(lèi)在JVM 中只會(huì)有一個(gè)Class實(shí)例
  • 一個(gè)Class對(duì)象對(duì)應(yīng)的是一個(gè)加載到JVM中的一個(gè).class文件
  • 每個(gè)類(lèi)的實(shí)例都會(huì)記得自己是由哪個(gè)Class 實(shí)例所生成
  • 通過(guò)Class可以完整地得到一個(gè)類(lèi)中的完整結(jié)構(gòu)

實(shí)例化Class類(lèi)對(duì)象

1、前提：若已知具體的類(lèi)，通過(guò)類(lèi)的class屬性獲取，該方法最為安全可靠，程序性能最高

​ 實(shí)例：

Class clazz = String.class;

2、前提：已知某個(gè)類(lèi)的實(shí)例，調(diào)用該實(shí)例的getClass()方法獲取Class對(duì)象

​ 實(shí)例：

Class clazz ="www.atguigu.com".getClass();

3、前提：已知一個(gè)類(lèi)的全類(lèi)名，且該類(lèi)在類(lèi)路徑下，可通過(guò)Class類(lèi)的靜態(tài)方法forName()獲取，可能拋出
ClassNotFoundException

​ 實(shí)例：

Classclazz= Class.forName("java.lang.String");

4、其他方式(不做要求)

ClassLoader cl =this.getClass().getClassLoader();

Classclazz4 = cl.loadClass("類(lèi)的全類(lèi)名");

創(chuàng)建類(lèi)對(duì)象并獲取類(lèi)的完整結(jié)構(gòu)

1.創(chuàng)建類(lèi)的對(duì)象：調(diào)用Class對(duì)象的newInstance()方法

要求：

1）類(lèi)必須有一個(gè)無(wú)參數(shù)的構(gòu)造器。

2）類(lèi)的構(gòu)造器的訪問(wèn)權(quán)限需要足夠。

難道沒(méi)有無(wú)參的構(gòu)造器就不能創(chuàng)建對(duì)象了嗎？

不是！只要在操作的時(shí)候明確的調(diào)用類(lèi)中的構(gòu)造方法，并將參數(shù)傳遞進(jìn)去之后，才可以實(shí)例化操作。步驟如下：

1）通過(guò)Class類(lèi)的getDeclaredConstructor(Class …parameterTypes)取得本類(lèi)的指定形參類(lèi)型的構(gòu)造器

2）向構(gòu)造器的形參中傳遞一個(gè)對(duì)象數(shù)組進(jìn)去，里面包含了構(gòu)造器中所需的各個(gè)參數(shù)。

//1.根據(jù)全類(lèi)名獲取對(duì)應(yīng)的Class對(duì)象
String name = "atguigu.java.Person";
Class clazz = null;
clazz = Class.forName(name);
//2.調(diào)用指定參數(shù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造器，生成Constructor的實(shí)例
Constructor con = clazz.getConstructor(String.class,Integer.class);
//3.通過(guò)Constructor的實(shí)例創(chuàng)建對(duì)應(yīng)類(lèi)的對(duì)象，并初始化類(lèi)屬性
Person p2 = (Person)  con.newInstance("Peter",20);
System.out.println(p2);

通過(guò)反射調(diào)用類(lèi)的完整結(jié)構(gòu)

使用反射可以取得：

1.實(shí)現(xiàn)的全部接口

public Class

通過(guò)反射調(diào)用類(lèi)中的指定方法、指定屬性

1.調(diào)用指定方法

通過(guò)反射，調(diào)用類(lèi)中的方法，通過(guò)Method類(lèi)完成。步驟：

1.通過(guò)Class類(lèi)的getMethod(String name,Class…parameterTypes)方法取得一個(gè)Method對(duì)象，并設(shè)置此方法操作時(shí)所需要的參數(shù)類(lèi)型。

2.之后使用Object invoke(Object obj, Object[] args)進(jìn)行調(diào)用，并向方法中傳遞要設(shè)置的obj對(duì)象的參數(shù)信息。

Object invoke(Object obj, Object … args)

說(shuō)明：

​ 1.Object 對(duì)應(yīng)原方法的返回值，若原方法無(wú)返回值，此時(shí)返回null

​ 2.若原方法若為靜態(tài)方法，此時(shí)形參Objectobj可為null

​ 3.若原方法形參列表為空，則Object[]args為null

​ 4.若原方法聲明為private,則需要在調(diào)用此invoke()方法前，顯式調(diào)用方法對(duì)象的 setAccessible(true)方法，將可訪問(wèn)private的方法。

2.調(diào)用指定屬性

在反射機(jī)制中，可以直接通過(guò)Field類(lèi)操作類(lèi)中的屬性，通過(guò)Field類(lèi)提供的set()和get()方法就可以完成設(shè)置和取得屬性?xún)?nèi)容的操作。

public Field getField(Stringname) 返回此Class對(duì)象表示的類(lèi)或接口的指定的public的Field。
public Field getDeclaredField(Stringname)返回此Class對(duì)象表示的類(lèi)或接口的指定的Field。

在Field中：

public Object get(Object obj)取得指定對(duì)象obj上此Field的屬性?xún)?nèi)容
public void set(Object obj,Objectvalue) 設(shè)置指定對(duì)象obj上此Field的屬性?xún)?nèi)容

注：在類(lèi)中屬性都設(shè)置為private的前提下，在使用set()和get()方法時(shí)，首先要使用Field類(lèi)中的setAccessible(true)方法將需要操作的屬性設(shè)置為可以被外部訪問(wèn)。
public void setAccessible(true)訪問(wèn)私有屬性時(shí)，讓這個(gè)屬性可見(jiàn)。

Java動(dòng)態(tài)代理

1、動(dòng)態(tài)代理是指客戶(hù)通過(guò)代理類(lèi)來(lái)調(diào)用其它對(duì)象的方法，并且是在程序運(yùn)行時(shí)根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)創(chuàng)建目標(biāo)類(lèi)的代理對(duì)象。

2、動(dòng)態(tài)代理使用場(chǎng)合:

  • 調(diào)試
  • 遠(yuǎn)程方法調(diào)用

3、代理設(shè)計(jì)模式的原理:

  • 使用一個(gè)代理將對(duì)象包裝起來(lái), 然后用該代理對(duì)象取代原始對(duì)象. 任何對(duì)原始對(duì)象的調(diào)用都要通過(guò)代理. 代理對(duì)象決定是否以及何時(shí)將方法調(diào)用轉(zhuǎn)到原始對(duì)象上

4、Proxy ：專(zhuān)門(mén)完成代理的操作類(lèi)，是所有動(dòng)態(tài)代理類(lèi)的父類(lèi)。通過(guò)此類(lèi)為一個(gè)或多個(gè)接口動(dòng)態(tài)地生成實(shí)現(xiàn)類(lèi)。

5、提供用于創(chuàng)建動(dòng)態(tài)代理類(lèi)和動(dòng)態(tài)代理對(duì)象的靜態(tài)方法

static Class

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希望本文所述對(duì)大家java程序設(shè)計(jì)有所幫助。

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