Java反射机制提供的功能

在运行时判断任意一个对象所属的类
在运行时构造任意一个类的对象
在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
在运行时获取泛型信息
在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
在运行时处理注解
生成动态代理

Java反射优点和缺点
优点:

可以实现动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性

缺点:

对性能有影响。J使用反射基本上是一种解释操作，我们可以告诉JVM，我们希望做什么并且它满足我们的要求。这类操作总是慢于直接执行相同的操作。

反射例子：

//什么叫反射
public class Test01 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //通过反射获取class对象
        Class c1 = Class.forName("User");
        System.out.println(c1);

        Class c2 = Class.forName("User");
        Class c3= Class.forName("User");
        Class c4 = Class.forName("User");

        //一个类在内存中只有一个class对象
        //一个类被加载后,类的整个结构都会被封装在class对象中.
        System.out.println(c2.hashCode());
        System.out.println(c3.hashCode());
        System.out.println(c4.hashCode());
    }
}
//实体类: pojo , entity

class User{
    private String name;
    private int id;
    private int age;

    public User(){
    }

    public User(String name, int id, int age) {
        this.name = name;
        this.id = id;
        this.age = age;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", id=" + id +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

Class类

对象照镜子后可以得到的信息:某个类的属性、方法和构造器、某个类到底实现了哪些接口。对于每个类而言，JRE都为其保留一个不变的Class类型的对象。一个Class对象包含了特定某个结构(class/interface/enum/annotation/primitive type/void/])的有关信息。

Class本身也是一个类
Class对象只能由系统建立对象
一个加载的类在JVM中只会有一个Class实例
一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件
每个类的实例都会记得自己是由哪个Class 实例所生成通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构
Class类是Reflection的根源，针对任何你想动态加载、运行的类，唯有先获得相应的Class对象

获取Class类的实例

a)若已知具体的类，通过类的class属性获取，该方法最为安全可靠，程序性能最高。

Class clazz= Person.class;

b)已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象

Class clazz = person.getClass();

c)已知一个类的全类名，且该类在类路径下，可通过Class类的静态方法forName()获取，
可能抛出ClassNotFoundException

Class clazz= Class.forName("demo01.Student");

d)内置基本数据类型可以直接用类名.Type

import static java.lang.Integer.TYPE;

public class Test02 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Person person = new Student();
        System.out.println("这个人是："+person.name);

        //方式一：通过对象获得
        Class c1 = person.getClass();
        System.out.println(c1.hashCode());

        //方式二：forname获得
        Class c2 = Class.forName("Student");
        System.out.println(c2.hashCode());

        //方式三：通过类名.class获得
        Class c3 = Student.class;
        System.out.println(c3.hashCode());
    }
}
class Person{
    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 = "学生";
    }
}
class Teacher extends Person{
    public Teacher() {
        this.name = "老师";
    }
}

哪些类型可以有Class对象?

class: 外部类，成员(成员内部类，静态内部类)，局部内部类，匿名内部类。
interface:接口
[]:数组
enum:枚举
annotation:注解@interface
primitive type:基本数据类型
void

import javax.xml.bind.Element;
import java.lang.annotation.ElementType;

public class Test03 {
    public static void main(String[] args) {
        Class c1 = Object.class;  //类
        Class c2 = Comparable.class;  //接口
        Class c3 = String[].class;  //一维数组
        Class c4 = int[][].class;  //二维数组
        Class c5 = Override.class;  //注解
        Class c6 = ElementType.class;  //枚举
        Class c7 = Integer.class;  //基本数据类型
        Class c8 = void.class;  //void
        Class c9 = Class.class;  //Class


        System.out.println(c1);
        System.out.println(c2);
        System.out.println(c3);
        System.out.println(c4);
        System.out.println(c5);
        System.out.println(c6);
        System.out.println(c7);
        System.out.println(c8);
        System.out.println(c9);
        int[] a = new int[10];
        int[] b = new int[100];
        System.out.println(a.getClass().hashCode());
        System.out.println(b.getClass().hashCode());


    }
}

JAVA内存分析

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-qS2Vcdq0-1672482547271)(java反射机制.assets/image-20221231151422356.png)]

import com.sun.scenario.effect.impl.sw.sse.SSEBlend_SRC_OUTPeer;

public class Test04 {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        System.out.println(A.m);

        /*
        1.加载到内存，会产生一个类对应class对象
        2.链接，链接结束后m=0
        3.初始化
           <clinit>(){
                       System.out.println("A类静态代码块初始化“);
                       m=300;
                       m=100;
               }
               
               m=100
         */

    }
}

class A{
    static {
        System.out.println("A类静态代码快初始化");
        m = 300;
    }

    static int m = 100;

    public A() {
        System.out.println("A类的无参构造初始化");
    }
}

什么时候会发生类的初始化

类的主动引用(一定会发生类的初始化)
- 当虚拟机启动，先初始化main方法所在的类
- new一个类的对象
- 调用类的静态成员(除了final常量)和静态方法
- 使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用
- 当初始化一个类，如果其父类没有被初始化，则先会初始化它的父类
类的被动引用(不会发生类的初始化)
- 当访问一个静态域时，只有真正声明这个域的类才会被初始化。如:当通过子类引用父类的静态变量，不会导
  致子类初始化
- 通过数组定义类引用，不会触发此类的初始化
- 引用常量不会触发此类的初始化（常量在链接阶段就存入调用类的常量池中了)


//测试类什么时候会初始化
public class Test05 {

    static {
        System.out.println("mian类被加载");
    }

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //主动引用
        Son son = new Son();
        
        //反射也会产生主动引用
        //Class.forName("Son");
    }
}

class Father{

    static int b =2;

    static {
        System.out.println("父类被加载");
    }
}
class Son extends Father{
    static {
        System.out.println("子类被加载");
        m = 300;
    }

    static int m =100;
    static final int M = 1;
}

类加载器

类加载的作用:将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构，然后在堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区中类数据的访问入口。

类缓存:标准的JavaSE类加载器可以按要求查找类，但一旦某个类被加载到类加载器中，它将维持加载（缓存）一段时间。不过JVM垃圾回收机制可以回收这些Class对象

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-VnFzQ7EH-1672482547272)(java反射机制.assets/image-20221231155804606.png)]

类加载的作用

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-dSFYZIoG-1672482547273)(java反射机制.assets/image-20221231160830203.png)]

import com.sun.scenario.effect.impl.sw.sse.SSEBlend_SRC_OUTPeer;

public class Test06 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {

        //获取系统类的加载器
        ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        System.out.println(systemClassLoader);

        //获取系统类加载器的父类加载器-->扩展类加载器
        ClassLoader parent = systemClassLoader.getParent();
        System.out.println(parent);

        //获取扩展类加载器的父类加载器-->根加载器（c/c++)
        ClassLoader parent1 = parent.getParent();
        System.out.println(parent1);

        //测试当前类是哪个加载器加载的
        ClassLoader classLoader = Class.forName("Test06").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);



    }
}

创建运行时类的对象

获取运行时类的完整结构

通过反射获取运行时类的完整结构
Field、Method.Constructor、Superclass、Interface、Annotation

实现的全部接口
所继承的父类
全部的构造器
全部的方法全部的Field
注解
。。。

import java.lang.reflect.Field;

public class Test07 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Class c1 = Class.forName("User");

//        User user = new User();
//        c1 = user.getClass();

        //获得类的名字
        System.out.println(c1.getName());  //获得包名+类名
        System.out.println(c1.getSimpleName()); //获得类名

        //获得类的属性
        System.out.println("=============");
        Field[] fileds = c1.getFields();
//        for (Field file : fileds) {
//            System.out.println(field);
//        }

        Field[] fields = c1.getFields();

        fileds = c1.getDeclaredFields();
        for (Field field : fileds) {
            System.out.printf(String.valueOf(field));
        }


    }
}