面试官问你反射,你能回答多少
本来打算写一篇Mybatis的Mapper代理源码简单阅读,发现其中有用到动态代理,想着要不先写一篇动态代理吧,结果发现Jdk的动态代理涉及到反射的知识,所以最后决定写一篇反射相关的文章。
读者朋友,在学习技术的时候千万不要像我写文章这样,学一个知识点不要被其他知识点困死,陷入无限循环中。
对于动态代理和反射大概知道做啥的就能妥妥的看Mybatis的源码。
一、对于反射的理解
1. 什么是反射
Java的反射机制是运行状态中,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,都能够调用他的任意方法、获取他的属性、修改部分类信息,这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能成为Java语言的反射机制。
一句话就是:运行时动态调用某个类或对象的方法、获取属性、修改部分类信息等。
2. 什么时候用
我理解的第一是获取某个类的私有属性或方法,第二是很多框架中通过配置文件加载Java对象的时候需要。
3. 还有什么
不要陷死到理论中,就很不错了。
二、 反射我来了
小白鼠类:
package test;
/**
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*/
@MyAnotation("测试注解")
public class Mouse {
public Mouse(){}
private Mouse(String name) {
this.name = name;
}
// 私有变量
private String password = "123456";
@MyFiledAnotation("字段注解测试")
public String name = "小小太阳";
//
public void say(String msg){
System.out.println(msg+"叨逼叨叨逼叨...");
}//
public void run(){
System.out.println("奔跑吧,向着太阳奔跑...");
}@MyMethodAnotation("方法注解测试")
private void takeAShower(){
System.out.println("脱光光,洗白白...");
}@Override
public String toString() {
return "Mouse{" +
"password='" + password + '\'' +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
}
package test;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
/**
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* ---》类注解
*/
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyAnotation {
String value() default "默认值";
}
package test;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
/**
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* --》 方法注解
*/
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyMethodAnotation {
String value() default "默认值";
}
package test;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
/**
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* --> 字段注解
*/
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface MyFiledAnotation {
String value() default "默认值";
}
2.1 获取Class对象
import test.Mouse;
/**
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*/
public class Test {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
// 方式1 通过对象获取
Mouse mouse = new Mouse();
Class> c1 = mouse.getClass();
// 方式2 通过forName
Class> c2 = Class.forName("test.Mouse");
// 方式3 直接通过类获取
Class c3 = Mouse.class;
System.out.println("c1 == c2 :" + (c1 == c2));
System.out.println("c2 == c3 :" + (c2 == c3));
// 输出:
// c1 == c2 :true
// c2 == c3 :true
}
}
2.2 看看Class都有哪些东西
import test.MyFiledAnotation;
import test.MyMethodAnotation;
import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
/**
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*/
public class Test02 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
Class> c2 = Class.forName("test.Mouse");
// 1. 类名
System.out.println("包名.类名"+c2.getName());
System.out.println("类名"+c2.getSimpleName());
System.out.println("包名.类名"+c2.getTypeName());
System.out.println("包名.类名"+c2.getCanonicalName());
// 2. 获取所有属性 包括private
// c2.getFields() 不能获取private的属性
Field[] declaredFields = c2.getDeclaredFields();
for (int i = 0;
i < declaredFields.length;
i++) {
Field filed = declaredFields[i];
System.out.println("字段名称:"+filed.getName());
Annotation[] annotations = filed.getAnnotations();
for (int j = 0;
j < annotations.length;
j++) {
Annotation annotation = annotations[j];
System.out.println(filed.getName()+"的注解:"+annotation);
if (annotation instanceof MyFiledAnotation) {
MyFiledAnotation my = (MyFiledAnotation) annotation;
System.out.println("可以根据注解获取自定义相关内容:"+my.value());
}
}
}
//
// 2.2通过指定字段名获取
// 抛异常:java.lang.NoSuchFieldExceptiongetField不能获取private属性
try {
Field name01 = c2.getField("password");
} catch (Exception e) {
System.out.println("异常:"+e);
}
// 2.3 getDeclaredField可以获取private的属性
Field name02 = c2.getDeclaredField("password");
System.out.println("getField可以获取private属性:"+name02);
// 3. 获取所有方法
// getMethods 获取不到private的方法,getDeclaredMethods可以
Method[] methods = c2.getDeclaredMethods();
for (int i = 0;
i < methods.length;
i++) {
Method method = methods[i];
String name = method.getName();
// 无关的方法wait equals hashCode toString getClass notify notifyAll 等
if (!"say".equals(name) && !"run".equals(name) && !"takeAShower".equals(name)) {
continue;
}
System.out.println("方法名:"+method.getName());
Annotation[] annotations = method.getAnnotations();
for (int j = 0;
j < annotations.length;
j++) {
Annotation annotation = annotations[j];
System.out.println(name+"注解:"+annotation);
if(annotation instanceof MyMethodAnotation) {
MyMethodAnotation my = (MyMethodAnotation) annotation;
System.out.println("可以根据注解获取自定义相关内容:"+my.value());
}
}
}
// 3.2 获取指定方法getDeclaredMethod(方法名,可变长度参数列表)
// 与获取Filed一样 getMethod(方法名,可变长度参数列表) 也不能获取
Method say = c2.getDeclaredMethod("say", String.class);
Method run = c2.getDeclaredMethod("run", null);
System.out.println("say:"+say);
System.out.println("run:"+run);
// 4. 特殊的方法 -》 构造方法
// 同理getConstructors不能获取private的构造方法
Constructor>[] constructors = c2.getDeclaredConstructors();
for (int i = 0;
i < constructors.length;
i++) {
Constructor> c = constructors[i];
System.out.println(c);
}
// 4.2 根据构造函数参数获取构造函数 一般直接用DeclaredXXX
Constructor> constructor = c2.getDeclaredConstructor(String.class);
System.out.println("获取参数是String的构造函数:"+constructor);
}
}输出结果:
包名.类名test.Mouse
类名Mouse
包名.类名test.Mouse
包名.类名test.Mouse
字段名称:password
字段名称:name
name的注解:@test.MyFiledAnotation(value=https://www.it610.com/article/字段注解测试)
可以根据注解获取自定义相关内容:字段注解测试
异常:java.lang.NoSuchFieldException: password
getField可以获取private属性:private java.lang.String test.Mouse.password
方法名:run
方法名:say
方法名:takeAShower
takeAShower注解:@test.MyMethodAnotation(value=方法注解测试)
可以根据注解获取自定义相关内容:方法注解测试
say:public void test.Mouse.say(java.lang.String)
run:public void test.Mouse.run()
public test.Mouse()
private test.Mouse(java.lang.String)
获取参数是String的构造函数:private test.Mouse(java.lang.String)注意:一定要自己亲自运行代码试试 看到的永远是你觉得会了的,但是不一定是你会了的。
2.3 动态调用
import test.Mouse;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
/**
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*/
public class Test03 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class> c2 = Class.forName("test.Mouse");
// 1. 动态创建对象
// 1.1 直接调用newInstance
Mouse o1 = (Mouse)c2.newInstance();
System.out.println(o1);
// 1.2 通过构造
Mouse o2 = (Mouse)c2.getConstructor().newInstance();
System.out.println(o2);
// can not access a member of class test.Mouse with modifiers "private"
// 应对策略:setAccessible(true)Constructor> dc = c2.getDeclaredConstructor(String.class);
dc.setAccessible(true);
Mouse o3 = (Mouse)dc.newInstance("构造反射创建对象name字段值");
System.out.println(o3);
// 2. 获取属性值/修改属性值
// 获取password不能直接获取
// System.out.println(o3.password);
Field password = c2.getDeclaredField("password");
// 普通属性不需要设置Accessible
password.setAccessible(true);
System.out.println("反射获取私有属性:"+ password.get(o3));
// 修改属性值
password.setAccessible(true);
password.set(o3, "----------通过反射修改咯--------");
System.out.println("反射修改后的属性值:"+ password.get(o3));
// 3. 动态调用方法(这个非常重要了 动态代理就会用到)
// 3.1 普通方法
Method say = c2.getDeclaredMethod("say", String.class);
say.invoke(o3, "说点什么呢:");
// 3.2 私有方法
Method takeAShower = c2.getDeclaredMethod("takeAShower");
// 解决Class Test03 can not access a member of class test.Mouse with modifiers "private"
takeAShower.setAccessible(true);
takeAShower.invoke(o3);
}
}
2.4 反射获取注解 【面试官问你反射,你能回答多少】其实这个我们已经在上边写过了,这里统一写一下简单使用,包括字段、方法、类注解。
import test.Mouse;
import test.MyAnotation;
import test.MyFiledAnotation;
import test.MyMethodAnotation;
import java.lang.annotation.Annotation;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
/**
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*/
public class Tes04 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class> c2 = Class.forName("test.Mouse");
// 1. 获取类注解
// 1.1 获取所有注解
Annotation[] annotations = c2.getAnnotations();
for (int i = 0;
i
2.5 泛型 看到一篇文章里边写了反射操作泛型,我也尝试简单写写
package test;
import java.beans.IntrospectionException;
import java.util.List;
import java.util.Map;
/**
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*/
public class Person extends CC implements AA {
public Map test(List list, DD dd, Integer i) {
return null;
}
}interface AA extends BB{}
interface BB{}
class CC{}
package test;
/**
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*/
public class DD {}
import test.DD;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;
import java.util.List;
/**
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*/
public class Test05 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class> c2 = Class.forName("test.Person");
// 1. 获取类实现的接口
Type[]interfaces = c2.getGenericInterfaces();
for (int i = 0;
i < interfaces.length;
i++) {
System.out.println(interfaces[i]);
}
// 2. 获取类继承的父类 如果没有extends CC 这里会获取到java.lang.Object
// 也就是说他至少会输出一个类 java.lang.Object兜底
Typet = c2.getGenericSuperclass();
System.out.println(t);
// 3.1 某个方法的参数泛型
Method test = c2.getMethod("test", List.class, DD.class, Integer.class);
Type[] genericParameterTypes = test.getGenericParameterTypes();
for (int i = 0;
i < genericParameterTypes.length;
i++) {
Type gt = genericParameterTypes[i];
System.out.println("没过滤:"+gt);
if (gt instanceof ParameterizedType) {
System.out.println("过滤:"+gt);
ParameterizedType pgt = (ParameterizedType) gt;
Type[] arg = pgt.getActualTypeArguments();
for (int j = 0;
j < arg.length;
j++) {
System.out.println("过滤后获取的真实泛型类型:"+arg[j]);
}
}
}// 3.2 某个方法的返回值泛型
Type grt = test.getGenericReturnType();
System.out.println("grt:"+grt);
if (grt instanceofParameterizedType) {
ParameterizedType pgt = (ParameterizedType) grt;
Type[] arg = pgt.getActualTypeArguments();
for (int j = 0;
j < arg.length;
j++) {
System.out.println("返回真实泛型类型:"+j+" "+arg[j]);
}
}}
}
三、扩展 3.1 org.reflections.reflections reflections可以扫描出指定包下的指定类
示例:
pom.xml引入
org.reflections
reflections
0.9.11
package com.freeedu.test;
/**
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*/
public class Father {}
package com.freeedu.test;
import com.sun.istack.internal.NotNull;
/**
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* @create 2021-10-10 15:07
*/
@MyClassAnnotation
public class Person extends Father{@MyMethodAnotation
public void test01(String str, Integer integer) {}@MyMethodAnotation
public String test02(@MyParamterAnotation String str, Integer integer) {
return null;
}
}
package com.freeedu.test;
/**
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*/
public @interface MyClassAnnotation {
}
package com.freeedu.test;
import java.lang.annotation.*;
import static java.lang.annotation.ElementType.*;
/**
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*/
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(value=https://www.it610.com/article/{METHOD})
public @interface MyMethodAnotation {
}
package com.freeedu.test;
import java.lang.annotation.*;
import static java.lang.annotation.ElementType.METHOD;
/**
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* @create 2021-10-10 15:39
*/
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(value=https://www.it610.com/article/{ElementType.PARAMETER})
public @interface MyParamterAnotation {
}
下边我简单写集中我自己玩儿的方法,如果有其他需要直接.提示猜测有没有对应方法
或者点进源码看看,你需要的大概率这里都能提供
import com.freeedu.test.*;
import com.sun.istack.internal.NotNull;
import org.reflections.ReflectionUtils;
import org.reflections.Reflections;
import org.reflections.scanners.MethodParameterScanner;
import org.reflections.scanners.SubTypesScanner;
import org.reflections.scanners.TypeAnnotationsScanner;
import org.reflections.util.ConfigurationBuilder;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
import java.util.Set;
/**
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*/
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 初始化 默认扫描com.freeedu.test包
Reflections reflections = new Reflections("com.freeedu.test");
// 1. 扫描某些类的子类 Father的子类
Set> subTypesOf = reflections.getSubTypesOf(Father.class);
subTypesOf.stream().forEach(System.out::println);
// 2. 根据方法参数扫描符合参数的方法
//扫描不同的类型 需要不同的扫描工具
//需要指定 setScanners(new MethodParamterScanner()) 否则报错:Scanner MethodParameterScanner was not configured
reflections = new Reflections(
new ConfigurationBuilder()
.forPackages("com.freeedu.test") // 指定扫描包
// 指定多中扫描工具
.setScanners(new MethodParameterScanner(),
new TypeAnnotationsScanner(),
new SubTypesScanner())
);
Set methodsMatchParams = reflections.getMethodsMatchParams(String.class, Integer.class);
methodsMatchParams.stream().forEach(System.out::println);
// 3. 获取类上有指定注解的类 class com.freeedu.test.Person
// 同理可以获取方法、属性上都指定注解的方法和属性
Set> typesAnnotatedWith = reflections.getTypesAnnotatedWith(MyClassAnnotation.class);
typesAnnotatedWith.forEach(System.out::println);
// 4. 获取指定返回值的方法
Set methodsReturn = reflections.getMethodsReturn(String.class);
methodsReturn.forEach(System.out::println);
// 其实官方已经给了我们一个很好用的Utils ---> ReflectionUtils
// 获取某个类的方法 指定可见性+入参个数+前缀
Set test = ReflectionUtils.getAllMethods(Person.class,
ReflectionUtils.withModifier(Modifier.PUBLIC), // 修饰符
ReflectionUtils.withPrefix("test"), // 方法前缀
ReflectionUtils.withParametersCount(2),// 参数总数
ReflectionUtils.withReturnType(String.class),// 返回值类型
ReflectionUtils.withParameters(String.class, Integer.class),// 方法参数类型
ReflectionUtils.withAnnotation(MyMethodAnotation.class),// 方法注解 为什么不识别 我加上了呀~~!
ReflectionUtils.withAnyParameterAnnotation(MyParamterAnotation.class)// 方法参数注解
// 还有各式各样的过滤 有兴趣或有需要的朋友可以自己找找自己感兴趣的
);
System.out.println("符合条件的方法:");
test.forEach(System.out::println);
//
}
}
3.2 org.javassist.javassist javassist是一个很牛X的东西。
先搞一个demo大家瞅瞅,传入一个Map key值对应实体类TestPO字段名称 Value值对应实体类TestPO字段值
我们怎么把数据设置到实体类中呢
/**
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*/
public class TestPO {
public Integer id;
public String name;
public Integer age;
@Override
public String toString() {
return "TestPO{" +
"id=" + id +
", name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
手动编码(硬)+反射编码(软)+高级反射编码(软变硬)
文章图片
package test;
import java.util.Map;
/**
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* @create 2021-10-10 19:41
*/
public abstract class AbstractTransferHelper {
public abstract Object transfer(Map map) throws Exception;
}
package test;
import javassist.*;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Field;
/**
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* @create 2021-10-10 20:10
*/
public class TransferUtil {
// 这里用到了javaassist
// 这个就是有近似于写死代码的性能 有近似于反射的适配性 如果再加字段 这里是不用修改的
// 判空什么的就先不做了 主要讲使用方式
public static AbstractTransferHelper getTransferHelper(Class clazz) throws NotFoundException, CannotCompileException, IllegalAccessException, InstantiationException, IOException {
ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
pool.appendSystemPath();
// 导包
//import java.util.HashMap;
//import java.util.Map;
pool.importPackage("java.util.Map");
pool.importPackage("java.util.HashMap");
//import test.AbstractTransferHelper
pool.importPackage("test.AbstractTransferHelper");
//import test.TestPO;
pool.importPackage(clazz.getName());
pool.importPackage(AbstractTransferHelper.class.getName());
// 父类
CtClass superClass = pool.getCtClass(AbstractTransferHelper.class.getName());
// 自定义动态创建的类名
String className = clazz.getName()+"TransferHelper";
// 创建类 指定父类superClass
// Class XXXTransferHelper extends AbstractTransferHelper
CtClass myclass = pool.makeClass(className, superClass);
// 构造函数 public XXXTransferHelper(){}
CtConstructor ctConstructor = new CtConstructor(new CtClass[0], myclass);
ctConstructor.setBody("{}");
myclass.addConstructor(ctConstructor);
// 方法---
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("public Object transfer(Map map) throws Exception {\n");
// 类似:TestPO obj = new TestPO();
sb.append(clazz.getName() +" obj = new "+clazz.getName()+"();
\n");
// 设置属性值
Field[] fields = clazz.getFields();
String strF = "obj.%s = map.get(\"%s\") == null ? null : String.valueOf(map.get(\"%s\"));
\n";
String strI = "obj.%s = map.get(\"%s\") == null ? null : Integer.valueOf(map.get(\"%s\").toString());
\n";
for (int i = 0;
i < fields.length;
i++) {
Field field = fields[i];
String name = field.getName();
Class> type = field.getType();
// 这里只写String Integer 类型 其他我就不写了
if (type == String.class) {
// 类似obj.name = map.get("name") == null ? null : String.valueOf(map.get("name"));
String format = String.format(strF, field.getName(), field.getName(), field.getName());
sb.append(format);
} else if (type == Integer.class) {
// 类似obj.name = map.get("name") == null ? null : Integer.valueOf(map.get("name").toString());
String format = String.format(strI, field.getName(), field.getName(), field.getName());
sb.append(format);
}
}sb.append("return obj;
\n");
sb.append("}");
// 创建方法
CtMethod method = CtMethod.make(sb.toString(), myclass);
myclass.addMethod(method);
// 创建实体
Class aClass = myclass.toClass();
// myclass.writeFile("E:\\MyNote\\test");
System.out.println(aClass);
return (AbstractTransferHelper)aClass.newInstance();
}
}
import test.AbstractTransferHelper;
import test.TestPO;
import test.TransferUtil;
import java.lang.reflect.Field;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
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* @create 2021-10-10 16:24
*/
public class Test {public static void main(String[] args) throws Exception {
// 参数
/*Map map =new HashMap<>();
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0;
i < 1000000;
i++) {
TestPO res = Method02(map, TestPO.class);
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println(end-start);
*/Map map =new HashMap<>();
AbstractTransferHelper helper = TransferUtil.getTransferHelper(TestPO.class);
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0;
i < 1000000;
i++) {
TestPO res = Method03(map, helper);
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println(end-start);
}// 手动编码 一百万次30毫秒左右
private static TestPO Method01(Map map, Class testPOClass) {
TestPO res =new TestPO();
res.id = map.get("id") == null ? null : Integer.valueOf(map.get("id").toString()) ;
res.name = map.get("name") == null ? null : String.valueOf(map.get("name").toString()) ;
res.age = map.get("age") == null ? null : Integer.valueOf(map.get("age").toString()) ;
return res;
}// 反射 一百万次200~300毫秒
// 这个有什么好处呢 如果添加字段 这个方法是不需要修改的 而Method01的硬编码是需要修改的
private static PO Method02(Map map, Class clazz) throws Exception {
Object res = clazz.newInstance();
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
for (int i = 0;
i < fields.length;
i++) {
Field field = fields[i];
field.setAccessible(true);
// 获取字段名称
String name = field.getName();
// 获取字段类型
Class> type = field.getType();
// 从Map中获取值
if (type ==Integer.class) {
field.set(res, map.get(name) == null ? null : Integer.valueOf(Integer.valueOf(map.get(name).toString())));
} else if(type ==String.class){
field.set(res, map.get(name) == null ? null : String.valueOf(String.valueOf(map.get(name))));
}
}
return (PO) res;
}// 反射 高级版 --> 软变硬 一百万次40毫秒左右
private static PO Method03(Map map, AbstractTransferHelper helper) throws Exception {
return(PO) helper.transfer(map);
}
}
javaassist的功能远远大于我写的这个demo 有兴趣的读者自行研究~~
四、唠唠 我看过一些源码,其实一般都只会用到1. 动态创建实例 2. 动态调用方法
反射可能会带来一些安全问题,我们一般在重构项目或者是处理一个很复杂的业务的时候才会使用,一般情况我们写业务代码用不到反射。
如果面试的时候问到了面试,你最好能提前准备一个工作中用反射解决项目问题的例子。
还能跟面试官谈到设计模式(动态代理),如果你都懂得话,可以跟面试官谈Java动态代理与CGLIB动态代理。
还可以结合你看过的某些框架源码中哪儿用到了反射,这样会让面试官觉得你是真的用过学过,而不是背过。
源代码地址:
https://github.com/githubforl...
https://github.com/githubforl...
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