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Java反射的分析介绍

高洛峰
Lepaskan: 2017-03-09 19:05:40
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这篇文件讲述Java反射的分析介绍

一、什么是反射?
  通过百度百科我们可以知道,Java反射就是在运行状态中,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;并且能改变它的属性。而这也是Java被视为动态(或准动态,为啥要说是准动态,因为一般而言的动态语言定义是程序运行时,允许改变程序结构或变量类型,这种语言称为动态语言。从这个观点看,Perl,Python,Ruby是动态语言,C++,Java,C#不是动态语言。)语言的一个关键性质。

二、反射能做什么?
  我们知道反射机制允许程序在运行时取得任何一个已知名称的class的内部信息,包括包括其modifiers(修饰符),fields(属性),methods(方法)等,并可于运行时改变fields内容或调用methods。那么我们便可以更灵活的编写代码,代码可以再运行时装配,无需在组件之间进行源代码链接,降低代码的耦合度;还有动态代理的实现等等;但是需要注意的时反射使用不当会成本很高!

三、反射的具体实现

  下面是一个基本的类 Person

package com.ys.reflex;
public class Person {
    //私有属性
    private String name = "Tom";
    //公有属性
    public int age = 18;
    //构造方法
    public Person() {    
    }
    //私有方法
    private void say(){
        System.out.println("private say()...");
    }
    //公有方法
    public void work(){
        System.out.println("public work()...");
    }
}
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①、得到 Class 的三种方式

//1、通过对象调用 getClass() 方法来获取,通常应用在:比如你传过来一个 Object
//  类型的对象,而我不知道你具体是什么类,用这种方法
  Person p1 = new Person();
  Class c1 = p1.getClass();
        
//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;
        
//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
  Class c3 = Class.forName("com.ys.reflex.Person");
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需要注意的是: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

②、通过 Class 类获取成员变量、成员方法、接口、超类、构造方法等

查阅 API 可以看到 Class 有很多方法:

  getName():获得类的完整名字。
  getFields():获得类的public类型的属性。
  getDeclaredFields():获得类的所有属性。包括private 声明的和继承类
  getMethods():获得类的public类型的方法。
  getDeclaredMethods():获得类的所有方法。包括private 声明的和继承类
  getMethod(String name, Class[] parameterTypes):获得类的特定方法,name参数指定方法的名字,parameterTypes 参数指定方法的参数类型。
  getConstructors():获得类的public类型的构造方法。
  getConstructor(Class[] parameterTypes):获得类的特定构造方法,parameterTypes 参数指定构造方法的参数类型。
  newInstance():通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象。

我们通过一个例子来综合演示上面的方法:

//获得类完整的名字
String className = c2.getName();
System.out.println(className);//输出com.ys.reflex.Person
        
//获得类的public类型的属性。
Field[] fields = c2.getFields();
for(Field field : fields){
   System.out.println(field.getName());//age
}
        
//获得类的所有属性。包括私有的和继承类的
Field [] allFields = c2.getDeclaredFields();
for(Field field : allFields){
    System.out.println(field.getName());//name    age
}
        
//获得类的public类型的方法。这里包括 Object 类的一些方法
Method [] methods = c2.getMethods();
for(Method method : methods){
    System.out.println(method.getName());//work waid equls toString hashCode等
}
        
//获得类的所有方法。
Method [] allMethods = c2.getDeclaredMethods();
for(Method method : allMethods){
    System.out.println(method.getName());//work say
}
        
//获得指定的属性
Field f1 = c2.getField("age");
System.out.println(f1);
//获得指定的私有属性
Field f2 = c2.getDeclaredField("name");
//启用和禁用访问安全检查的开关,值为 true,则表示反射的对象在使用时应该取消 java 语言的访问检查;反之不取消
f2.setAccessible(true);
System.out.println(f2);
                
//创建这个类的一个对象
Object p2 =  c2.newInstance();
//将 p2 对象的  f2 属性赋值为 Bob,f2 属性即为 私有属性 name
f2.set(p2,"Bob");
//使用反射机制可以打破封装性,导致了java对象的属性不安全。 
System.out.println(f2.get(p2)); //Bob
        
//获取构造方法
Constructor [] constructors = c2.getConstructors();
for(Constructor constructor : constructors){
    System.out.println(constructor.toString());//public com.ys.reflex.Person()
}
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四、反射总结

灵活使用反射能让我们代码更加灵活,这里比如JDBC原生代码注册驱动,hibernate 的实体类,Spring 的 AOP等等都有反射的实现。但是凡事都有两面性,反射也会让增加系统的性能,复杂性等,合理使用才是真!

 

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