反射的概念 ? JAVA反射是在运行状态中,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;
java中应用的几个场景:
- Spring 框架中bean的初始化用到了反射
- 破坏单例模式是我们也用到了反射
- 获取标注的注解的类时也用到了反射
- JDBC连接数据
Class
:任何运行在内存中的所有类都是该 Class 类的实例对象,每个 Class 类对象内部都包含了本来的所有信息。记着一句话,通过反射干任何事,先找 Class 准没错!Field
:描述一个类的属性,内部包含了该属性的所有信息,例如数据类型,属性名,访问修饰符······Constructor
:描述一个类的构造方法,内部包含了构造方法的所有信息,例如参数类型,参数名字,访问修饰符······Method
:描述一个类的所有方法(包括抽象方法),内部包含了该方法的所有信息,与Constructor
类似,不同之处是 Method 拥有返回值类型信息,因为构造方法是没有返回值的。
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反射中的用法有非常非常多,常见的功能有以下这几个:
- 在运行时获取一个类的 Class 对象
- 在运行时构造一个类的实例化对象
- 在运行时获取一个类的所有信息:变量、方法、构造器、注解
public class SmallPineapple {
public String name;
public int age;
private double weight;
// 体重只有自己知道public SmallPineapple() {}public SmallPineapple(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public void getInfo() {
System.out.print("["+ name + " 的年龄是:" + age + "]");
}
}
1、获取类的 Class 对象
获取 Class 对象的方法有
3
种:类名.class
:这种获取方式只有在编译
前已经声明了该类的类型才能获取到 Class 对象
Class clazz = SmallPineapple.class;
实例.getClass()
:通过实例化对象获取该实例的 Class 对象
SmallPineapple sp = new SmallPineapple();
Class clazz = sp.getClass();
Class.forName(className)
:通过类的全限定名获取该类的 Class 对象
Class clazz = Class.forName("com.bean.smallpineapple");
拿到
Class
对象就可以对它为所欲为了:剥开它的皮(获取类信息)、指挥它做事(调用它的方法),看透它的一切(获取属性),总之它就没有隐私了。【java基础|一文搞懂java中的高大上技术“反射”】不过在程序中,每个类的 Class 对象只有一个,也就是说你只有这一个
奴隶
。我们用上面三种方式测试,通过三种方式打印各个 Class
对象都是相同的。Class clazz1 = Class.forName("com.bean.SmallPineapple");
Class clazz2 = SmallPineapple.class;
SmallPineapple instance = new SmallPineapple();
Class clazz3 = instance.getClass();
System.out.println("Class.forName() == SmallPineapple.class:" + (clazz1 == clazz2));
System.out.println("Class.forName() == instance.getClass():" + (clazz1 == clazz3));
System.out.println("instance.getClass() == SmallPineapple.class:" + (clazz2 == clazz3));
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2、构造类的实例化对象
通过反射构造一个类的实例方式有
2
种:- Class 对象调用
newInstance()
方法
Class clazz = Class.forName("com.bean.SmallPineapple");
SmallPineapple smallPineapple = (SmallPineapple) clazz.newInstance();
smallPineapple.getInfo();
// [null 的年龄是:0]
即使 SmallPineapple 已经显式定义了构造方法,通过 newInstance() 创建的实例中,所有属性值都是对应类型的
初始值
,因为 newInstance() 构造实例会调用默认无参构造器。- Constructor 构造器调用
newInstance()
方法
Class clazz = Class.forName("com.bean.SmallPineapple");
Constructor constructor = clazz.getConstructor(String.class, int.class);
constructor.setAccessible(true);
SmallPineapple smallPineapple2 = (SmallPineapple) constructor.newInstance("小菠萝", 21);
smallPineapple2.getInfo();
// [小菠萝 的年龄是:21]
通过 getConstructor(Object… paramTypes) 方法指定获取指定参数类型的 Constructor, Constructor 调用 newInstance(Object… paramValues) 时传入构造方法参数的值,同样可以构造一个实例,且内部属性已经被赋值。
通过
Class
对象调用 newInstance() 会走默认无参构造方法,如果想通过显式构造方法构造实例,需要提前从Class中调用getConstructor()
方法获取对应的构造器,通过构造器去实例化对象。3、获取一个类的所有信息
Class 对象中包含了该类的所有信息,在编译期我们能看到的信息就是该类的变量、方法、构造器,在运行时最常被获取的也是这些信息,下边列举几个常用的API:
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获取类中的变量(Field)
- Field[] getFields():获取类中所有被
public
修饰的所有变量 - Field getField(String name):根据变量名获取类中的一个变量,该变量必须被public修饰
- Field[] getDeclaredFields():获取类中所有的变量,但无法获取继承下来的变量
- Field getDeclaredField(String name):根据姓名获取类中的某个变量,无法获取继承下来的变量
- Method[] getMethods():获取类中被
public
修饰的所有方法 - Method getMethod(String name, Class…> paramTypes):根据名字和参数类型获取对应方法,该方法必须被
public
修饰 - Method[] getDeclaredMethods():获取
所有
方法,但无法获取继承下来的方法 - Method getDeclaredMethod(String name, Class…> paramTypes):根据名字和参数类型获取对应方法,无法获取继承下来的方法
- Constuctor[] getConstructors():获取类中所有被
public
修饰的构造器 - Constructor getConstructor(Class…> paramTypes):根据
参数类型
获取类中某个构造器,该构造器必须被public
修饰 - Constructor[] getDeclaredConstructors():获取类中所有构造器
- Constructor getDeclaredConstructor(class…> paramTypes):根据
参数类型
获取对应的构造器
2
类:有如果想获取类中**所有的(包括继承)**变量、方法和构造器,则需要同时调用Declared
修饰的方法:可以获取该类内部包含的所有变量、方法和构造器,但是无法获取继承下来的信息
无Declared
修饰的方法:可以获取该类中public
修饰的变量、方法和构造器,可获取继承下来的信息
getXXXs()
和getDeclaredXXXs()
两个方法,用Set
集合存储它们获得的变量、构造器和方法,以防两个方法获取到相同的东西。例如:要获取SmallPineapple获取类中所有的变量,代码应该是下面这样写。
Class clazz = Class.forName("com.bean.SmallPineapple");
// 获取 public 属性,包括继承Field[] fields1 = clazz.getFields();
// 获取所有属性,不包括继承
Field[] fields2 = clazz.getDeclaredFields();
// 将所有属性汇总到 set
Set allFields = new HashSet<>();
allFields.addAll(Arrays.asList(fields1));
allFields.addAll(Arrays.asList(fields2));
“获取注解 它并不是专属于 Class 对象的一种信息,每个变量,方法和构造器都可以被注解修饰,所以在反射中,Field,Constructor 和 Method 类对象都可以调用下面这些方法获取标注在它们之上的注解。
不知道你有没有发现一件有趣的事情,如果父类的属性用protected
修饰,利用反射是无法获取到的。
protected 修饰符的作用范围:只允许同一个包下
或者子类
访问,可以继承到子类。
getFields() 只能获取到本类的public
属性的变量值;
getDeclaredFields() 只能获取到本类的所有属性,不包括继承的;无论如何都获取不到父类的 protected 属性修饰的变量,但是它的的确确存在于子类中。
- Annotation[] getAnnotations():获取该对象上的所有注解
- Annotation getAnnotation(Class annotaionClass):传入
注解类型
,获取该对象上的特定一个注解 - Annotation[] getDeclaredAnnotations():获取该对象上的显式标注的所有注解,无法获取
继承
下来的注解 - Annotation getDeclaredAnnotation(Class annotationClass):根据
注解类型
,获取该对象上的特定一个注解,无法获取继承
下来的注解
@Retension
标注为RUNTIME
时,才能够通过反射获取到该注解,@Retension 有3
种保存策略:SOURCE
:只在**源文件(.java)**中保存,即该注解只会保留在源文件中,编译时编译器会忽略该注解,例如 @Override 注解CLASS
:保存在字节码文件(.class)**中,注解会随着编译跟随字节码文件中,但是**运行时不会对该注解进行解析RUNTIME
:一直保存到运行时,用得最多的一种保存策略,在运行时可以获取到该注解的所有信息
Pineapple
,getInfo()
方法上标识有 @Override 注解,且在子类中标注了@Transient
注解,在运行时获取子类重写方法上的所有注解,只能获取到@Transient
的信息。public abstract class Pineapple {
public abstract void getInfo();
}
public class SmallPineapple extends Pineapple {
@Transient
@Override
public void getInfo() {
System.out.print("小菠萝的身高和年龄是:" + height + "cm ;
" + age + "岁");
}
启动类
Bootstrap
获取 SmallPineapple 类中的 getInfo() 方法上的注解信息:public class Bootstrap {
/**
* 根据运行时传入的全类名路径判断具体的类对象
* @param path 类的全类名路径
*/
public static void execute(String path) throws Exception {
Class obj = Class.forName(path);
Method method = obj.getMethod("getInfo");
Annotation[] annotations = method.getAnnotations();
for (Annotation annotation : annotations) {
System.out.println(annotation.toString());
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
execute("com.pineapple.SmallPineapple");
}
}
通过反射调用方法 通过反射获取到某个 Method 类对象后,可以通过调用
invoke
方法执行。invoke(Oject obj, Object... args)
:参数1
指定调用该方法的对象,参数2
是方法的参数列表值。
null
,因为静态方法不与某个对象有关,只与某个类有关。可以像下面这种做法,通过反射实例化一个对象,然后获取
Method
方法对象,调用invoke()
指定SmallPineapple
的getInfo()
方法。Class clazz = Class.forName("com.bean.SmallPineapple");
Constructor constructor = clazz.getConstructor(String.class, int.class);
constructor.setAccessible(true);
SmallPineapple sp = (SmallPineapple) constructor.newInstance("小菠萝", 21);
//也可直接 sp.getInfo()调用
Method method = clazz.getMethod("getInfo");
if (method != null) {
method.invoke(sp, null);
}
反射的优势及缺陷 反射的优点:
- 增加程序的灵活性:面对需求变更时,可以灵活地实例化不同对象
- 破坏类的封装性:可以强制访问 private 修饰的信息
- 性能损耗:反射相比直接实例化对象、调用方法、访问变量,中间需要非常多的检查步骤和解析步骤,JVM无法对它们优化。
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此篇文章我是在公众号看到的感觉不错,原文讲的比较多,此处我只贴出代码实例以供参考:https://mp.weixin.qq.com/s/0CgfpF9BoqGfCTM3_aBTDw (作者小菠萝所以类名为SmallPineapple哈哈)
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