Java基礎(chǔ)之反射詳解
前言
反射是我們框架的靈魂，反射也是我們框架的一個底層基石，沒有反射也就沒有框架，如果我們學(xué)好了反射，對我們閱讀框架底層是有很大班助的——阿俊。有些文章上來就講反射，就會很懵逼，不知道是干啥的，所以我們就引出一些問題來看看為什么需要反射
一、一個需求引出反射
看下面的問題
根據(jù)配置文件reflection.properties指定信息，創(chuàng)建People對象并調(diào)用方法hi
classullpath= com.reflection.People method=hi
思考：使用現(xiàn)有技術(shù)，能做嗎?
我們可以來試一試
我們根據(jù)要求創(chuàng)建出兩個類和一個配置文件
People 類
public class People {
private String name="zlj";
public void hi(){
System.out.println("hi"+name);
}
}classullpath= com.reflection.People method=hi
在QuestionReflectionQuestion類中進行測試，我們學(xué)Java的時候可知，可以通過如下的方法創(chuàng)建People對象并調(diào)用方法hi
public class QuestionReflectionQuestion {
public static void main(String[] args) {
//傳統(tǒng)方式
People people = new People();
people.hi();
}
}
那我們?nèi)绾瓮ㄟ^配置文件reflection.properties指定信息，創(chuàng)建People對象并調(diào)用方法hi呢？
注意：這樣的需求在學(xué)習(xí)框架時特別多，即通過外部文件配置，在不修改源碼情況下，來控制程序，也符合設(shè)計模式的ocp原則(開閉原則：不修改源碼來擴展功能)
嘗試1：Java中有一個Properties類，可以讀寫配置文件，我們可以用它進行嘗試
public class QuestionReflectionQuestion {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//我們嘗試做一下-》明白反射
//Java中有一個Properties類，可以讀寫配置文件，我們可以用它進行嘗試
Properties properties = new Properties();
properties.load(new FileInputStream("src\\reflection.properties"));
String classullpath = properties.get("classullpath").toString();//classullpath:com.reflection.People
String method = properties.get("method").toString();//method:hi
System.out.println("classullpath:"+classullpath);
System.out.println("method:"+method);
//那我們可以不可以直接使用new classullpath();來創(chuàng)建呢？這樣顯然不行的
}
}
結(jié)論：嘗試失敗，我們就可以使用反射機制來解決上述：通過配置文件reflection.properties指定信息，創(chuàng)建People對象并調(diào)用方法hi，下一節(jié)進行代碼演示
二、反射入門
解決第一節(jié)問題的代碼演示
分四個步驟：
1.加載類，返回class類型對象:cls
2.通過cls得到你的加載類com.reflection.People的對象實例
3.通過cls得到你加載的類com.reflection.People的method=hi的方法對象（即：在反射中，可以把方法視為對象（即：萬物皆對象））
4.通過method調(diào)用方法：即通過方法對象來實現(xiàn)調(diào)用方法
public class QuestionReflectionQuestion {
public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
Properties properties = new Properties();
properties.load(new FileInputStream("src\\reflection.properties"));
String classullpath = properties.get("classullpath").toString();//classullpath:com.reflection.People
String methodName = properties.get("method").toString();//method:hi
System.out.println("====使用反射機制解決=====");
//1：加載類，返回class類型對象:cls
Class cls = Class.forName(classullpath);
//2：通過cls得到你的加載類com.reflection.People的對象實例
Object o = cls.newInstance();
System.out.println("o的運行類型="+o.getClass());//運行類型
//3.通過cls得到你加載的類com.reflection.People的method=hi的方法對象
//即：在反射中，可以把方法視為對象（即：萬物皆對象）
Method method = cls.getMethod(methodName);
//4.通過method調(diào)用方法：即通過方法對象來實現(xiàn)調(diào)用方法
method.invoke(o);//傳統(tǒng)方法：對象.方法() 反射機制 方法.invoke(對象)
}
}
====使用反射機制解決===== o的運行類型=class com.reflection.People hizlj
我們先知道一下反射實現(xiàn)方式的步驟即可，一些類的介紹，我們后續(xù)會進行介紹
如果Java沒有反射機制，Java就不是一種動態(tài)語言，而且我們所說的spring mybatis 框架就都不存在了，反射機制是框架的靈魂，也是底層機制的基石
反射機制的牛之處就在于：可以通過外部文件配置，在不修改源碼的情況下，來控制程序（這就是開閉原則）
比如，我們在People類中新增cry方法，我們就不需要在QuestionReflectionQuestion類中新增 people.cry();這個方法，只需要在配置文件中reflection.properties進行如下修改method=cry即可。
====使用反射機制解決===== o的運行類型=class com.reflection.People cryzlj
三、反射原理圖
前面我們對反射進行了一個快速入門，接下來，我們來介紹一下它的原理
反射機制允許程序在執(zhí)行期借助于ReflectionAPI取得任何類的內(nèi)部信息(比如成員變量，構(gòu)造器，成員方法等等)，并能操作對象的屬性及方法。反射在設(shè)計模式和框架底層都會用到
加載完類之后，在堆中就產(chǎn)生了一個Class類型的對象(一個類只有一個Class對象) ,這個對象包含了類的完整結(jié)構(gòu)信息。通過這個Class對象得到類的結(jié)構(gòu)。這個對象就像一面鏡子， 透過這個鏡子看到類的結(jié)構(gòu)，所以，形象的稱之為反射。
我們可以拿第一節(jié)的例子，畫圖來說明
四、反射相關(guān)類
接下來講完反射機制原理，我們就來看一下反射機制可以做那些事情
1.在運行時判斷任意一個對象所屬的類
2.在運行時構(gòu)造任意一個類的對象
3.在運行時得到任意一個類所具有的成員變量和方法
4.在運行時調(diào)用任意一個對象的成員變量和方法
5.生成動態(tài)代理
反射相關(guān)的主要類:
1.java.lang.Class:代表個類， Class對象表示某 個類加載后在堆中的對象
2.java.lang.reflect.Method:代表類的方法
3.java.lang.reflect.Field: 代表類的成員變量
4.java.lang.reflect.Constructor:代表類的構(gòu)造方法
我們上面第二節(jié)介紹了Method演示，我們接下來進行Field和Constructor演示
People.java
public class People {
public String name="zlj";
public People(){
this.name="zzg";
}
public People(String name){
this.name=name;
}
public void hi(){
System.out.println("hi"+name);
}
public void cry(){
System.out.println("cry"+name);
}
}
QuestionReflectionQuestion.java
public class QuestionReflectionQuestion {
public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
Properties properties = new Properties();
properties.load(new FileInputStream("src\\reflection.properties"));
String classullpath = properties.get("classullpath").toString();//classullpath:com.reflection.People
String methodName = properties.get("method").toString();//method:hi
String fieldName = properties.get("field").toString();
String constructorName = properties.get("constructor").toString();
System.out.println("====使用反射機制解決=====");
//1：加載類，返回class類型對象:cls
Class cls = Class.forName(classullpath);
//2：通過cls得到你的加載類com.reflection.People的對象實例
Object o = cls.newInstance();
System.out.println("o的運行類型="+o.getClass());//運行類型
//3.通過cls得到你加載的類com.reflection.Field 的field=name的字段
//即：在反射中，可以把方法視為對象（即：萬物皆對象）
//getField不可以得到私有屬性
Field field = cls.getField(fieldName);
//4.通過field 調(diào)用方法：即通過方法對象來實現(xiàn)調(diào)用方法
//因為對象賦了初始值;所以就是zzg，而不是zlj
System.out.println(field.get(o));
System.out.println("People類的字段name是否為zlj:"+field.equals("zlj"));
//構(gòu)造器的3,4和Field 一樣
Constructor constructors = cls.getConstructor();//()中可以指定構(gòu)造器參數(shù)類型。默認(rèn)返回?zé)o參構(gòu)造器
System.out.println(constructors);
Constructor constructor = cls.getConstructor(String.class);//傳入構(gòu)造參數(shù)的類型對象
System.out.println(constructor);
}
}
reflection.properties
classullpath= com.reflection.People method=cry field=name constructor=People
演示
====使用反射機制解決===== o的運行類型=class com.reflection.People People類的字段name是否為zlj:false public com.reflection.People() public com.reflection.People(java.lang.String)
五、反射調(diào)用優(yōu)化
前面我們說了反射的原理和反射的作用，接下來我們就說一下它的優(yōu)缺點
反射優(yōu)點和缺點
優(yōu)點:可以動態(tài)的創(chuàng)建和使用對象(也是框架底層核心)，使用靈活沒有反射機制，框架技術(shù)就失去底層支撐。
缺點:使用反射基本是解釋執(zhí)行，對執(zhí)行速度有影響。
基于缺點，我們可以進行反射調(diào)用優(yōu)化。
我們先看一下傳統(tǒng)方法調(diào)用和反射機制調(diào)用的耗時
public class ReflectionOptimize {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException {
ReflectionOptimize.m1();
ReflectionOptimize.m2();
}
//傳統(tǒng)方法調(diào)用hi
public static void m1(){
People people = new People();
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i=0;i<900000;i++){
people.hi();
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("傳統(tǒng)方法調(diào)用hi耗時："+(end-start));
}
//反射機制調(diào)用hi
public static void m2() throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
Class<?> cls = Class.forName("com.reflection.People");
Object o = cls.newInstance();
Method method = cls.getMethod("hi");
12
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i=0;i<900000;i++){
method.invoke(o);
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("反射機制調(diào)用hi耗時："+(end-start));
}
}
傳統(tǒng)方法調(diào)用hi耗時：4 反射機制調(diào)用hi耗時：19
結(jié)論：使用反射機制調(diào)用方法耗時更長
我們可以進行如下優(yōu)化
反射調(diào)用優(yōu)化關(guān)閉訪問檢查
1.Method和Field、 Constructor對象都有setAccessible()方法
2.setAccessible作用是啟動和禁用訪問安全檢查的開關(guān)
3.參數(shù)值為true表示 反射的對象在使用時取消訪問檢查，提高反射的效率。參數(shù)值為false則表示反射的對象執(zhí)行訪問檢查
代碼第12行加入method.setAccessible(true);//反射的對象在使用時取消訪問檢查，提高反射的效率
代碼效果演示
傳統(tǒng)方法調(diào)用hi耗時：3 反射機制調(diào)用hi耗時：16
到此這篇關(guān)于Java基礎(chǔ)之反射詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java反射內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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