一文搞懂Java中的反射機制
一. 反射的概念
Java的反射機制是在運行狀態(tài)中，對于任何一個類，都可以知道這個類的所有屬性和方法，對于任何一個對象，都可以調(diào)用它所有的方法和屬性，修改部分類型信息，這種動態(tài)獲取信息以及動態(tài)調(diào)用對象方法的功能稱為Java的反射機制
二. 為什么需要反射
在日常的第三方開發(fā)中，經(jīng)常遇到某個類的方法或?qū)傩允撬接械模@時候就可以利用反射機制來獲取所需要的私有方法或?qū)傩?/p>
我們在進行Java程序開發(fā)時，為了開發(fā)效率，一般會選擇IDE開發(fā)環(huán)境，IDE開發(fā)環(huán)境有一個強大的功能就是自動提示功能，IDE是如何知道對象中有哪些屬性和方法呢？
反射最重要的用途就是開發(fā)各種通用框架，比如在spring中，我們將所有的類Bean交給spring容器管理，無論是XML配置Bean還是注解配置，當我們從容器中獲取Bean來依賴注入時，容器會讀取配置，而配置中給的就是類的信息，spring根據(jù)這些信息，需要創(chuàng)建那些Bean，spring就動態(tài)的創(chuàng)建這些類
三. 反射的基石
反射的基石是字節(jié)碼文件對象
Java的源文件是不能直接進行運行的，需要先進行編譯為.class的字節(jié)碼文件，然后使用雙親委派模型被類加載器加載到虛擬機中形成字節(jié)碼文件對象，才可以在JVM中運行
何時才能觸發(fā)類的加載呢？只要需要用類就會觸發(fā)類的加載，比如：
- new一個對象的時候
- 訪問一個靜態(tài)成員的時候
- 訪問一個靜態(tài)方法的時候
- 創(chuàng)建一個子類對象的時候
- java命令執(zhí)行一個字節(jié)碼文件的時候
- 通過反射機制創(chuàng)建一個字節(jié)碼文件對象的時候
在Java中，一切皆對象，當字節(jié)碼文件加載到JVM中，會形成一個Class類對象，即該類在jvm中變成了一個對象
字節(jié)碼文件對象包含了三部分內(nèi)容：
構(gòu)造方法---Constructor對象
成員方法---Method對象
成員變量---Filed對象
四. 反射的實現(xiàn)
反射的第一步就是先獲取Class類對象，也就是字節(jié)碼文件對象，然后通過Class對象的核心方法達到反射的目的
1. 獲取字節(jié)碼文件對象
獲取Class對象有三種方式：
- 使用Class.forName("類的全路徑名")，可能會拋出ClassNotFoundException異常
- 使用類名.class，需要在編譯期間就明確要操作的類
- 使用對象.getClass()方法，需要先將對象創(chuàng)建出類
先創(chuàng)建一個Student類，將它的屬性，方法都設置為私有的
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
private String getName() {
return name;
}
private void setName(String name) {
this.name = name;
}
private int getAge() {
return age;
}
private void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
這時候，Student類的全路徑名為：反射枚舉lambda.Student
下面是獲取字節(jié)碼對象三種方式的代碼展示：
public class TestReflect {
public static void main(String[] args) {
//獲取字節(jié)碼文件對象
//1.使用Class.forName("類的全路徑")
try {
Class<?> stuClass1 = Class.forName("反射枚舉lambda.Student");
System.out.println(stuClass1);
//2.使用類.class
Class<?> stuClass2 = Student.class;
System.out.println(stuClass2);
System.out.println(stuClass1==stuClass2); //true，字節(jié)碼文件只有一份，故是同一個對象
//3.使用對象.getClass()
//該方法需要先創(chuàng)建對象，故先將Student類的構(gòu)造方法改為公有的再進行下述操作
Student student = new Student("張三",26);
Class<?> stuClass3 = student.getClass();
System.out.println(stuClass3);
System.out.println(stuClass2==stuClass3); //true，字節(jié)碼文件只有一份，故是同一個對象
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
打印結(jié)果：字節(jié)碼文件只有一份，所以不同方式獲得的是同一個對象
2. 反射的使用
2.1 反射構(gòu)造方法創(chuàng)建實例
與反射相關的包都在import java.lang.reflect包下面
| 方法 | 說明 |
| Constructor[] getConstructors() | 獲取類中所有公有的構(gòu)造器對象 |
| Constructor<T> getConstructors(Class...<T> paramTypes) | 獲取參數(shù)匹配的共有的構(gòu)造器對象 |
| Constructor[] getDeclaredConstructors() | 獲取類中所有的構(gòu)造器對象，包括私有的 |
| Constructor<T> getDeclaredConstructors(Class...<T> paramTypes) | 獲取類中參數(shù)匹配的構(gòu)造器對象，包括私有的 |
具體步驟：
- 獲取字節(jié)碼文件對象
- 使用字節(jié)碼對象獲取構(gòu)造方法
- 設置構(gòu)造方法權限
- 使用構(gòu)造方法創(chuàng)建實例對象
代碼示例：
public static void main(String[] args) {
try {
//1.獲取字節(jié)碼對象
Class<?> stuClass = Class.forName("反射枚舉lambda.Student");
//2.獲取構(gòu)造方法
Constructor<?> stuConstructor = stuClass.getDeclaredConstructor(String.class,int.class); //參數(shù)也是class類型
//3.修改方法的訪問權限
stuConstructor.setAccessible(true);
//4.調(diào)用該方法
Object object = stuConstructor.newInstance("李四",23); //newInstance()創(chuàng)建類的實例,為Object類型
Student s = (Student) object;
System.out.println(s);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
打印結(jié)果：
2.2 反射屬性
| 方法 | 說明 |
| getFields() | 獲取所有公有的屬性對象 |
| getField(String name) | 獲取某個公有的屬性對象 |
| getDeclaredFields() | 獲取所有的屬性對象，包括私有屬性 |
| getDeclaredField(String name) | 獲取某個屬性對象，包括私有屬性 |
具體步驟：
- 獲取字節(jié)碼對象
- 使用字節(jié)碼對象獲取屬性
- 設置屬性權限
- 調(diào)用方法設置屬性值
代碼示例：
//反射屬性
Field sutAge = stuClass.getDeclaredField("age"); //參數(shù)為屬性
sutAge.setAccessible(true);
sutAge.setInt(s,18); //設置屬性值為int，第一個參數(shù)為哪個對象，第二個參數(shù)為設置值
System.out.println(s);
打印結(jié)果：將對象s的age設置為18
2.3 反射方法
| 方法 | 說明 |
| getMethods() | 獲取該類所有的公有的方法 |
| getMethod(String name,Class...<?> parameterTypes) | 獲取該類某個公有的方法 |
| getDeclaredMethods() | 獲取該類所有方法，包括私有 |
| getDeclaredMethod(String name,Class...<?> parameterTypes) | 獲取該類某個方法，包括私有 |
具體步驟：
- 獲取字節(jié)碼對象
- 使用字節(jié)碼對象獲取方法
- 設置方法權限
- 使用方法.invoke調(diào)用，第一個參數(shù)為哪個對象，后面參數(shù)為方法參數(shù)的具體值
代碼示例：
//反射方法
Method setNameMethod = stuClass.getDeclaredMethod("setName", String.class); //第一個參數(shù)為方法名，后面參數(shù)為方法參數(shù)
setNameMethod.setAccessible(true);
setNameMethod.invoke(s,"王五");
System.out.println(s);
打印結(jié)果：將對象s的姓名改為王五
反射的優(yōu)缺點
優(yōu)點：
對于任意一個類，可以獲取該類的所有屬性和方法，對于一個對象，能調(diào)用它任意一個方法
增加程序的靈活性和擴展性，降低耦合性，提高自適應能力
反射已經(jīng)應用在很多框架中，如：Spring，Struts，Hibernate
缺點：
破壞了類的封裝性
使用反射導致程序效率低
反射代碼比較復雜，因而會帶來維護問題
以上就是一文搞懂Java中的反射機制的詳細內(nèi)容，更多關于Java反射機制的資料請關注腳本之家其它相關文章！
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