【java中的反射】1.初识反射

1. 简 介

1.1 概 述

反射是 java 被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在运行期借助反射的 API 取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性和方法。

        Class c = Class.forName("java.lang.String");
        c.getPackage();
        c.getName();
        c.getConstructors();

通过 c ，我们能拿到 String 这个类中的信息，包括这个类中的方法、属性、类名、所属包名等。

我们知道，当我们编写一个 .java 源文件去执行时，它会被编译成一个 .class 文件，因此真正被执行的是 .class 文件。

.class 文件，包含了完整的源文件信息，我们通过 class 文件一样能了解到类的所有信息。

由 .class 文件获取 .java 文件的信息，这个方式，就被称为“反射”。

1.2 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
• 等等…

1.3 反射的优缺点

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。使用反射基本上是一种解释操作，程序员告诉 JVM 需要做什么，然后JVM去执行满足要求。这样的操作总是慢于直接执行相同的操作。

1.4 反射相关的主要API

• java.lang.Class：代表一个类
• java.lang.reflect.Method：代表类的方法
• java.lang.reflect.Field：代表类的成员变量
• java.lang.reflect.Constructor：代表类的构造器
• …

2. 反射基本操作

2.1 一个类只有一个Class对象

先来写一段代码，如下所示：

package com.javabasic.reflection;

/**
 * @Description
 * @ClassName Demo
 * @Author yuhuofei
 * @Date 2022/9/24 12:08
 * @Version 1.0
 */
public class Demo {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Class c1 = Class.forName("java.lang.String");
        Class c2 = Class.forName("java.lang.String");
        Class c3 = Class.forName("java.lang.String");

        System.out.println(c1.hashCode());
        System.out.println(c2.hashCode());
        System.out.println(c3.hashCode());
    }
}

执行的结果如下图所示，可以看到 c1、c2、c3三者指向的对象都是同一个，因为它们的 hashCode 相等。

通过上面的代码示例可以知道，一个类只有一个Class对象。

2.2 得到Class类的几种方式

关于 Class 需要明确的几点：

• 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 实例所生成的
• 通过 Class 可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构
• Class 类是反射的根源，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

2.2.1 方式一

已知具体的类，通过类的 class 属性获取，这种方式最为安全可靠，程序性能最高

Class clazz = Person.class;

2.2.2 方式二

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();

2.2.3 方式三

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

Class clazz = Class.forName("com.javabasic.reflection.Person");

上面是最常用的三种方式，其它的方式还有：

• 内置基本数据类型可以直接用类名.Type
• 还可以利用 ClassLoader

2.2.4 示例

新建一个 Person.java 类，内容如下

package com.javabasic.reflection;

/**
 * @Description
 * @ClassName Person
 * @Author yuhuofei
 * @Date 2022/9/25 16:44
 * @Version 1.0
 */
public class Person {

    private String name;

    private Integer age;

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

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

    public Person(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return super.toString();
    }
}

新建一个测试类，测试三种获取方式，如下

package com.javabasic.reflection;

/**
 * @Description
 * @ClassName Demo
 * @Author yuhuofei
 * @Date 2022/9/24 12:08
 * @Version 1.0
 */
public class Demo {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Person person = new Person("李四", 35);
        System.out.println("姓名：" + person.getName());

        //方式一
        Class c1 = Person.class;
        //方式二
        Class c2 = person.getClass();
        //方式三
        Class c3 = Class.forName("com.javabasic.reflection.Person");

        System.out.println(c1.hashCode());
        System.out.println(c2.hashCode());
        System.out.println(c3.hashCode());
    }
}

运行结果如下图所示

2.3 有 Class 对象的类型

• class：类，包括外部类、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

以上所列类型都可以得到对应的 Class 对象。