1. 反射
Java的反射机制(reflection)是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射（reflection）机制
#反射存在的意义
- 在日常的第三方开放中，我们经常会遇到某个类的某个成员变量、方法是私有的属性或是只针对系统应用开放，当我们想要获得其中的私有成员或是方法的时候就可以通过Java的反射机制来反射获取。
- 用于各种通过框架的开发(了解)
1.1 反射相关的类
| 类名 | 作用 |
|---|---|
| Class类 | 表示类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口 |
| Field类) | 表示类的成员变量/类的属性 |
| Method类) | 表示类的方法 |
| Constructor类) | 表示类的构造方法 |
Java文件被编译后，生成了.class文件，JVM此时就要去解读.class文件 ,被编译后的Java文件.class也会被JVM解析为一个Class对象。这样当程序在运行时，每个java文件就最终变成了Class类对象的一个实例。我们通过Java的反射机制就可以得到这个实例，就可以通过这个实例去获得甚至去添加改变这个类的属性和动作。
1.2 Class对象的获取
在反射之前，我们需要做的第一步就是先拿到当前需要反射的类的Class对象，然后通过Class对象的核心方法，达到反射的目的，即：在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性，从而进行对类的操作。
获取
Class对象主要有以下三种方法：
- 使用每个类都隐含的静态成员变量
class–(.class())- 使用类对象的
getClass()方法- 使用
Class.forName("类的全路径名")，类的全路径名，如果有包需要加包的路径
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//1.通过getClass获取Class对象
Person person1 = new Person();
Class c1 = person1.getClass();
System.out.println(c1);
/*
2.直接通过 类名.class 的方式得到,该方法最为安全可靠，程序性能更高
这说明任何一个类都有一个隐含的静态成员变量 class
*/
Class c2 = Person.class;
System.out.println(c2);
/*
3、通过 Class 对象的 forName() 静态方法来获取，用的最多，
但可能抛出 ClassNotFoundException 异常 ,搜查异常必须手动处理
*/
Class c3 = null;
try {
c3 = Class.forName("Person");
System.out.println(c3);
} catch (ClassNotFoundException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
//一个类在 JVM 中只会有一个 Class 实例,即我们对上面获取的
//c1,c2,c3进行 equals 比较，发现都是true
System.out.println(c1.equals(c2));
System.out.println(c1.equals(c3));
System.out.println(c2.equals(c3));
}
}
运行结果如下：
我们通过三个Class对象的比较得出一个类在JVM中只会有一个Class实例，即c1、c2、c3通过equals()比较，结果都是true
1.3 Class类中的相关方法
-
获得类的相关方法
-
获得类中属性相关的方法
-
获得类中注解相关的方法
-
获得类中构造器相关的方法
反射的使用
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class Test {
public static void reflectNewInstance() {
try {
Class<?> classPerson = Class.forName("Person");
Object objectPerson = classPerson.newInstance();//类型擦除
Person person = (Person)objectPerson;
System.out.println("获得Person对象：" + person);
} catch (ClassNotFoundException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (InstantiationException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (IllegalAccessException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
// 反射私有的构造方法 屏蔽内容(1)为获得公有的构造方法
public static void reflectPrivateConstructor() {
try {
Class<?> classPerson = Class.forName("Person");
//注意传入对应的参数
Constructor<?> declaredConstructorPerson = classPerson.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
//Constructor<?> declaredConstructorPerson = classPerson.getConstructor();//(1)
//对于存在私有构造方法的使用需要给予访问许可
declaredConstructorPerson.setAccessible(true);
Object objectPerson = declaredConstructorPerson.newInstance("李四",21);
//Object objectPerson = declaredConstructorPerson.newInstance();//(1)
Person Person = (Person)objectPerson;
System.out.println("获得私有构造哈数且修改姓名和年龄："+ Person);
} catch (ClassNotFoundException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (InvocationTargetException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (NoSuchMethodException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (InstantiationException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (IllegalAccessException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
// 反射私有属性
public static void reflectPrivateField() {
try {
Class<?> classPerson = Class.forName("Person");
Field field = classPerson.getDeclaredField("name");
//对于私有属性获取后的使用需要给予访问许可
field.setAccessible(true);
Object objectPerson = classPerson.newInstance();
Person person = (Person) objectPerson;
//可以修改该私有属性的值，需要先实例一个对象
field.set(person,"王五");
String name = (String)field.get(person);
System.out.println("反射私有属性修改了name："+ name);
} catch (NoSuchFieldException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (ClassNotFoundException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (InstantiationException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (IllegalAccessException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
// 反射私有方法
public static void reflectPrivateMethod() {
try {
Class<?> classPerson = Class.forName("Person");
Method methodPerson = classPerson.getDeclaredMethod("function",String.class);
System.out.println("私有方法的方法名为："+methodPerson.getName());
//对于私有方法获取后的使用需要给予访问许可
methodPerson.setAccessible(true);
Object objectPerson = classPerson.newInstance();
Person person = (Person) objectPerson;
methodPerson.invoke(person,"通过反射获取私有方法function函数并使用该函数");
} catch (ClassNotFoundException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (InvocationTargetException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (NoSuchMethodException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (InstantiationException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (IllegalAccessException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println("======= reflectNewInstance(),通过反射实例类对象 =======");
reflectNewInstance();
System.out.println("======= reflectPrivateConstructor(),反射私有构造方法 =======");
reflectPrivateConstructor();
System.out.println("======= reflectPrivateField(),反射私有属性 =======");
reflectPrivateField();
System.out.println("======= reflectPrivateMethod(),反射私有方法 =======");
reflectPrivateMethod();
}
}
运行结果如下：
在反射的使用过程中，需要特别注意的是当使用私有性质的方法/属性时应当先设置许可。
1.4 反射的优缺点
优点：
-
对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法
-
增加程序的灵活性和扩展性，降低耦合性，提高自适应能力
-
反射已经运用在了很多流行框架如：Struts、Hibernate、Spring 等等。
缺点：
-
使用反射会有效率问题。会导致程序效率降低
-
反射技术绕过了源代码的技术，因而会带来维护问题。反射代码比相应的直接代码更复杂 。
