浅析Java反射机制

一、基本概念

动态获取类信息以及动态调用该对象的属性和方法的功能称之为 反射 。

此处的 动态 指的是运行时获取， javac编译 -> 生成.class文件 -> 运行主类

优点：

1. 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。
2. 增加程序的灵活性和扩展性，降低耦合性，提高自适应能力
3. 反射是所有第三方框架的基础。

缺点：

1. 使用反射会有效率问题，会导致程序效率降低。
2. 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 。

二、反射操作的核心类

实现反射操作需要4个核心类，这些类都在 java.lang.reflect 包下

2-1 Class

1.在Java中获取一个类的class对象，有三种途径：

// Ⅰ.直接通过类名.class获取class对象
Class cls1 = Student.class;
 
// Ⅱ.通过该类的任意实例化对象，调用getClass()方法
Class cls2 = new Student().getClass();
 
// Ⅲ.使用Class类提供的静态方法 Class.forName(“包名.类名”);
Class cls3 = Class.forName("demo.Student");

2.调用 class对象 的 newInstance() 方法产生 Student类 的实例

// 默认调用该类的无参构造，当访问不到无参构造时，无法使用该方法
Student stu = (Student) cls.newInstance();

2-2 Constructor

1.通过class 对象获取构造方法

① getConstructors() 只能获取当前类的 所有public 权限的构造方法
 
Constructor[] constructors = cls.getConstructors();
[public reflect.Student(java.lang.String,int,java.lang.String),  public reflect.Student()]
② getDeclaredConstructors() 能获取当前类的 所有权限 的构造方法
 
Constructor[] constructors1 = cls.getDeclaredConstructors();
[public reflect.Student(java.lang.String,int,java.lang.String), reflect.Student(java.lang.String,int),  private reflect.Student(java.lang.String),  public reflect.Student()]

③ 拿到 一个无参构造 的constructor对象

Constructor constructor = cls.getDeclaredConstructor();

④ 拿到 一个有参构造 的constructor对象

Constructor constructor1 = cls.getDeclaredConstructor(String.class);
Constructor constructor2 = cls.getDeclaredConstructor(String.class, Integer.class);
Constructor constructor3 = cls.getDeclaredConstructor(String.class, Integer.class, String.class);

2.当拿到特定的Constructor对象时，就可以通过该对象来实例化Student对象

// 破坏封装,仅限当前JVM进程中的这个constructor1可用
constructor1.setAccessible(true);
Student stu = (Student) constructor1.newInstance();

2-3 Method

① 获取该类的所有方法Method对象，可以拿到当前类以及其父类的 所有public权限 的方法
 
Method[] methods = cls.getMethods();
② 可以拿到当前类的 所有权限 的方法，包括private权限
 
Method[] methods1 = cls.getDeclaredMethods();
③ 拿到当前类的 某个方法 ，getDeclaredMethod(方法名称，方法的参数类型)
 
Method staticMethod = cls.getDeclaredMethod("staticFunc", String.class);

2-4 Field

① 可以拿到当前类以及其父类的 所有public的属性
 
Field[] fields = cls.getFields();
② 可以拿到当前类的 所有权限的属性 ，包括private权限
 
Field[] fields1 = cls.getDeclaredFields();
③ 可以拿到 指定属性
 
Field field = cls.getDeclaredField("name");

三、反射的应用

3-1 通过反射调用方法

// 第一步，获取 class 对象
Class cls = new Demo().getClass();
 
// cls.getDeclaredMethod(方法名称，方法的参数类型)
Method staticMethod = cls.getDeclaredMethod("staticFunc", String.class);
// 静态方法的调用不需要实例化对象
// methodFunc.invoke(具体对象，方法参数);
staticMethod.invoke(null, "abcde");
 
Method methodFunc = cls.getDeclaredMethod("fun");
// fun()方法是private的，需要破坏封装
methodFunc.setAccessible(true);
// fun()是成员方法，必须通过Student的对象来调用
Student stu = (Student) cls.newInstance();
// 开始调用方法
// methodFunc.invoke(具体对象，方法参数);
methodFunc.invoke(stu);

通过反射来调用一个类的方法的过程：

1. 先获取该类的class对象
2. 通过getMethod或getDeclaredMethod获取这个方法的method反射对象
3. 若该方法是一个成员方法，则需要产生该类的实例
4. method.invoke(该类的实例, 方法的具体参数);

3-2 通过反射获取/修改属性

// 第一步，获取 class 对象
Class cls = Class.forname("demo.Student");
 
// 获取指定的属性
Field field = cls.getDeclaredField("name");
field.setAccessible(true); // 因为name是private修饰的属性
 
// name是成员属性，所以需要Student的实例化对象
Student stu = (Student) cls.newInstance();
 
// 设置属性值：set(具体对象, 属性值);
field.set(stu, "张三");
// 获取属性值：通过具体的Student对象获取name属性
System.out.println(field.get(stu));

通过反射来获取一个类的属性的过程：

1. 先获取该类的class对象
2. 通过getField或getDeclaredField获取指定属性的Field对象
3. 创建该类的实例(若该属性是一个成员属性)
4. set(obj-具体操作的对象, 要设置的属性值); get(obj-具体操作的对象);

总结:

提示：这里对文章进行总结：

以上就是今天的学习内容，本文是Java反射的学习，认识什么是反射，反射相关的类，以及反射的原理和过程。之后的学习内容将持续更新！！！