反射機制Reflection

1、靜態(tài) VS 動態(tài)語言

動態(tài)語言是一類在運行時可以改變其結(jié)構(gòu)的語言：例如新的函數(shù)、對象、甚至代碼可以被引進，已有的函數(shù)可以被刪除或是其他結(jié)構(gòu)上的變化。通俗點說就是在運行時代碼可以根據(jù)某些條件改變自身結(jié)構(gòu)。

主要動態(tài)語言：Object-C、C#、JavaScript、PHP、Python等

//體現(xiàn)動態(tài)語言的代碼
function test() {
var x = "var a=3;var b=5;alert(a+b)";
eval(x);
}

靜態(tài)語言與動態(tài)語言相對應(yīng)的，運行時結(jié)構(gòu)不可變的語言就是靜態(tài)語言。如Java、C、C++。

Java不是動態(tài)語言，但Java可以稱之為“準(zhǔn)動態(tài)語言”。即Java有一定的動態(tài)性，我們可以利用反射機制獲得類似動態(tài)語言的特性。Java的動態(tài)性讓編程的時候更加靈活！

2、Java Reflection

Reflection（反射）是Java被視為動態(tài)語言的關(guān)鍵，反射機制允許程序在執(zhí)行期借助于Reflection API取得任何類的內(nèi)部信息，并能直接操作任意對象的內(nèi)部屬性及方法。

Class c = Class.forName("java.lang.String")

加載完類之后，在堆內(nèi)存的方法區(qū)中就產(chǎn)生了一個Class類型的對象（一個類只有一個Class對象），這個對象就包含了完整的類的結(jié)構(gòu)信息。我們可以通過這個對象看到類的結(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，我們形象的稱之為：反射

package com.reflection;
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
try {
//通過反射獲取類的Class
//--->查看JDK幫助文檔
Class<?> c1 = Class.forName("com.reflection.User");
//一個類被加載后 , 類的整個結(jié)構(gòu)信息會被放到對應(yīng)的Class對象中
System.out.println(c1);
//一個類只對應(yīng)一個Class對象
Class<?> c2 = Class.forName("com.reflection.User");
System.out.println(c1.hashCode());
System.out.println(c2.hashCode());
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
//1. 創(chuàng)建一個實體類
class User{
private int id;
private int age;
private String name;
public User() {
}
public User(int id, int age, String name) {
this.id = id;
this.age = age;
this.name = name;
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"id=" + id +
", age=" + age +
", name=" + name +
'}';
}
}

Java反射機制提供的功能：

• 在運行時判斷任意一個對象所屬的類
• 在運行時構(gòu)造任意一個類的對象
• 在運行時判斷任意一個類所具有的成員變量和方法
• 在運行時獲取泛型信息
• 在運行時調(diào)用任意一個對象的成員變量和方法
• 在運行時處理注解
• 生成動態(tài)代理

Java反射優(yōu)點和缺點：

• 優(yōu)點：可以實現(xiàn)動態(tài)創(chuàng)建對象和編譯，體現(xiàn)出很大的靈活性 !
• 缺點：對性能有影響。使用反射基本上是一種解釋操作，我們可以告訴JVM，我們希望做什么并且它滿
• 足我們的要求。這類操作總是慢于 直接執(zhí)行相同的操作。

3、反射相關(guān)的主要API

• java.lang.Class : 代表一個類
• java.lang.reflect.Method : 代表類的方法
• java.lang.reflect.Field : 代表類的成員變量
• java.lang.reflect.Constructor : 代表類的構(gòu)造器

4、Class類

在Object類中定義了該方法，此方法將被所有子類繼承

public final Class getClass();

以上的方法返回值的類型是一個Class類，此類是Java反射的源頭，實際上所謂反射從程序的運行結(jié)果來看也很好理解，即：可以通過對象反射求出類的名稱。

對象照鏡子后可以得到的信息：某個類的屬性、方法和構(gòu)造器、某個類到底實現(xiàn)了哪些接口。

對于每個類而言，JRE 都為其保留一個不變的 Class 類型的對象。一個 Class 對象包含了特定某個結(jié)構(gòu)(class/interface/enum/annotation/primitive type/void/[])的有關(guān)信息。

• Class 本身也是一個類
• Class 對象只能由系統(tǒng)建立對象
• 一個加載的類在 JVM 中只會有一個Class實例
• 一個Class對象對應(yīng)的是一個加載到JVM中的一個.class文件
• 每個類的實例都會記得自己是由哪個 Class 實例所生成
• 通過Class可以完整地得到一個類中的所有被加載的結(jié)構(gòu)
• Class類是Reflection的根源，針對任何你想動態(tài)加載、運行的類，唯有先獲得相應(yīng)的Class對象

package com.reflection;
//測試各種類型獲得Class對象的方式
public class Test3 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Person person = new Student();
System.out.println("這個人是:"+person.name);
//獲得class辦法一:通過對象獲得
Class clazz1 = person.getClass();
//獲得class辦法二:通過字符串獲得(包名+類名)
Class clazz2 = Class.forName("com.reflection.Student");
//獲得class辦法三:通過類的靜態(tài)成員class獲得
Class clazz3 = Person.class;
//獲得class辦法四:只針對內(nèi)置的基本數(shù)據(jù)類型
Class clazz4 = Integer.TYPE;
//獲得父類類型
Class clazz5 = clazz2.getSuperclass();
System.out.println(clazz1);
System.out.println(clazz2);
System.out.println(clazz3);
System.out.println(clazz4);
System.out.println(clazz5);
}
}
class Person {
public String name;
public Person() {
}
public Person(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
'}';
}
}
class Student extends Person{
public Student(){
this.name = "學(xué)生";
}
}
class Teacher extends Person{
public Teacher(){
this.name = "老師";
}
}

5、Java內(nèi)存分析

6、創(chuàng)建運行時類的對象

• 通過反射獲取運行時類的完整結(jié)構(gòu)
• Field、Method、Constructor、Superclass、Interface、Annotation
• 實現(xiàn)的全部接口
• 所繼承的父類
• 全部的構(gòu)造器
• 全部的方法
• 全部的Field
• 注解

小結(jié)

• 在實際的操作中，取得類的信息的操作代碼，并不會經(jīng)常開發(fā)。
• 一定要熟悉java.lang.reflect包的作用，反射機制。

7、有了Class對象,能做什么?

創(chuàng)建類的對象：調(diào)用Class對象的newInstance()方法

• 類必須有一個無參數(shù)的構(gòu)造器。
• 類的構(gòu)造器的訪問權(quán)限需要足夠

思考？難道沒有無參的構(gòu)造器就不能創(chuàng)建對象了嗎？只要在操作的時候明確的調(diào)用類中的構(gòu)造器，并將參數(shù)傳遞進去之后，才可以實例化操作。

步驟如下：

• 通過Class類的getDeclaredConstructor(Class … parameterTypes)取得本類的指定形參類型的構(gòu)造器
• 向構(gòu)造器的形參中傳遞一個對象數(shù)組進去，里面包含了構(gòu)造器中所需的各個參數(shù)。
• 通過Constructor實例化對象

調(diào)用指定的方法：

• 通過反射，調(diào)用類中的方法，通過Method類完成。
• 通過Class類的getMethod(String name,Class…parameterTypes)方法取得一個Method對象，并設(shè)置此方法操作時所需要的參數(shù)類型。
• 之后使用Object invoke(Object obj, Object[] args)進行調(diào)用，并向方法中傳遞要設(shè)置的obj對象的參數(shù)信息。

8、setAccessible

• Method和Field、Constructor對象都有setAccessible()方法。
• setAccessible作用是啟動和禁用訪問安全檢查的開關(guān)。
• 參數(shù)值為true則指示反射的對象在使用時應(yīng)該取消Java語言訪問檢查。
• 提高反射的效率。如果代碼中必須用反射，而該句代碼需要頻繁的被調(diào)用，那么請設(shè)置為true。
• 使得原本無法訪問的私有成員也可以訪問
• 參數(shù)值為false則指示反射的對象應(yīng)該實施Java語言訪問檢查

9、反射操作泛型

Java采用泛型擦除的機制來引入泛型 , Java中的泛型僅僅是給編譯器javac使用的,確保數(shù)據(jù)的安全性 和免去強制類型轉(zhuǎn)換問題 , 但是 , 一旦編譯完成 , 所有和泛型有關(guān)的類型全部擦除 為了通過反射操作這些類型 , Java新增了 ParameterizedType , GenericArrayType , TypeVariable 和 WildcardType 幾種類型來代表不能被歸一到Class類中的類型但是又和原始類型齊名的類型.

• ParameterizedType: 表示一種參數(shù)化類型,比如Collection
• GenericArrayType: 表示一種元素類型是參數(shù)化類型或者類型變量的數(shù)組類型
• TypeVariable: 是各種類型變量的公共父接口
• WildcardType: 代表一種通配符類型表達式

總結(jié)

以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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