Java反射

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Java反射

定义

JAVA反射机制是在运行状态中，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；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。

反射应该是 JVM读取相应类的字节码文件，而不是.java

性能问题

反射的性能很慢，和直接调用方法相比慢了30倍
如果关闭安全检查(setAccessible(true))也会慢5倍左右

简单地说

Java 反射，就是在运行状态中。
获取任意类的名称、package信息、所有属性、方法、注解、类型、类加载器等
获取任意对象的属性，并且能改变对象的属性
调用任意对象的方法
判断任意一个对象所属的类
实例化任意一个类的对象

反射机制的相关类

与Java反射相关的类如下：

类名	用途
Class类	代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口
Field类	代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性）
Method类	代表类的方法
Constructor类	代表类的构造方法

Class类

Class代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口。在这个类中提供了很多有用的方法，这里对他们简单的分类介绍。

获得类相关的方法

方法	用途
asSubclass(Class clazz)	把传递的类的对象转换成代表其子类的对象
Cast	把对象转换成代表类或是接口的对象
getClassLoader()	获得类的加载器
getClasses()	返回一个数组，数组中包含该类中所有公共类和接口类的对象
getDeclaredClasses()	返回一个数组，数组中包含该类中所有类和接口类的对象
forName(String className)	根据类名返回类的对象
getName()	获得类的完整路径名字
newInstance()	创建类的实例
getPackage()	获得类的包
getSimpleName()	获得类的名字
getSuperclass()	获得当前类继承的父类的名字
getInterfaces()	获得当前类实现的类或是接口

String path="reflection.bean.User";
/**
*User类中包含id，username和password属性
*/
        Class clazz=Class.forName(path);
        //获取全类名
        System.out.println(clazz.getName());
        //获取类名
        System.out.println(clazz.getSimpleName());

结果

reflection.bean.User
User

获得类中属性相关的方法

方法	用途
getField(String name)	获得某个公有的属性对象
getFields()	获得所有公有的属性对象
getDeclaredField(String name)	获得某个属性对象
getDeclaredFields()	获得所有属性对象

获得类中注解相关的方法

方法	用途
getAnnotation(Class annotationClass)	返回该类中与参数类型匹配的公有注解对象
getAnnotations()	返回该类所有的公有注解对象
getDeclaredAnnotation(Class annotationClass)	返回该类中与参数类型匹配的所有注解对象
getDeclaredAnnotations()	返回该类所有的注解对象

/**
         * 获取属性
         */
        Field[] clazzs=clazz.getFields();
        //只能获得public的，否则里面为空
        System.out.println(clazzs.length);
        //获取private的可以
        clazzs=clazz.getDeclaredFields();
        System.out.println(clazzs.length);
        //获取单个属性
        Field f=clazz.getDeclaredField("username");
        System.out.println("获取单个属性"+f);
        for (Field field : clazzs) {
            System.out.println("属性"+field);
        }

结果

获取单个属性private java.lang.String reflection.bean.User.username
属性private int reflection.bean.User.id
属性private java.lang.String reflection.bean.User.username
属性private java.lang.String reflection.bean.User.password

获得类中构造器相关的方法

方法	用途
getConstructor(Class…<?> parameterTypes)	获得该类中与参数类型匹配的公有构造方法
getConstructors()	获得该类的所有公有构造方法
getDeclaredConstructor(Class…<?> parameterTypes)	获得该类中与参数类型匹配的构造方法
getDeclaredConstructors()	获得该类所有构造方法

/**
         * 构造器(和属性、方法差不多)
         * 有参数时加上参数的class，无参数则填入null
          */
        Constructor[] constructors=clazz.getConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println("构造器"+constructor);
        }

结果

构造器public reflection.bean.User(int,java.lang.String,java.lang.String)
构造器public reflection.bean.User()

获得类中方法相关的方法

方法	用途
getMethod(String name, Class…<?> parameterTypes)	获得该类某个公有的方法
getMethods()	获得该类所有公有的方法
getDeclaredMethod(String name, Class…<?> parameterTypes)	获得该类某个方法
getDeclaredMethods()	获得该类所有方法

/**
         * 获取方法(和Field一样方法，只不过替换一下单词)
         */
        Method[] methods=clazz.getDeclaredMethods();
        System.out.println("获取所有method方法");
        for (Method method : methods) {
            System.out.println("方法"+method);
        }
        //获取单个方法，无参数则只写方法名和null，有参数要添加参数的class
        Method m1=clazz.getDeclaredMethod("getUsername",null);
        /**
         * 因为java中可以重载同名不同参的方法，为了确定对应的方法，应该选择性的添加参数的class
         */
        Method m2=clazz.getDeclaredMethod("setUsername", String.class);
        System.out.println("m1=>"+m1+"\nm2=>"+m2);

结果

获取所有method方法
方法public java.lang.String reflection.bean.User.toString()
方法public int reflection.bean.User.getId()
方法public java.lang.String reflection.bean.User.getUsername()
方法public void reflection.bean.User.setUsername(java.lang.String)
方法public void reflection.bean.User.setPassword(java.lang.String)
方法public void reflection.bean.User.setId(int)
方法public java.lang.String reflection.bean.User.getPassword()
m1=>public java.lang.String reflection.bean.User.getUsername()
m2=>public void reflection.bean.User.setUsername(java.lang.String)

类中其他重要的方法

方法	用途
isAnnotation()	如果是注解类型则返回true
isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass)	如果是指定类型注解类型则返回true
isAnonymousClass()	如果是匿名类则返回true
isArray()	如果是一个数组类则返回true
isEnum()	如果是枚举类则返回true
isInstance(Object obj)	如果obj是该类的实例则返回true
isInterface()	如果是接口类则返回true
isLocalClass()	如果是局部类则返回true
isMemberClass()	如果是内部类则返回true

Field类

Field代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性）

方法	用途
equals(Object obj)	属性与obj相等则返回true
get(Object obj)	获得obj中对应的属性值
set(Object obj, Object value)	设置obj中对应属性值

/**
         * 通过反射API调用属性
          */
        Field field=clazz.getDeclaredField("password");
        //告诉程序field不用作安全检查了(即可访问到private属性进行修改)
        field.setAccessible(true);
        field.set(user,"Field");
        System.out.println("field修改的password=>"+field.get(user));

结果

field中Field

Method类

Method代表类的方法

方法	用途
invoke(Object obj, Object… args)	传递object对象及参数调用该对象对应的方法

//反射API调用方法
        Method methodSet=clazz.getDeclaredMethod("setUsername", String.class);
        //前者表示对象，后者表示参数(可以不写)
        methodSet.invoke(user,"啦啦啦");
        Method methodGet=clazz.getDeclaredMethod("getUsername");
        System.out.println("通过反射set和get到username是"+methodGet.invoke(user));

结果

通过反射set和get到username是啦啦啦

Constructor类

Constructor代表类的构造方法

方法	用途
newInstance(Object… initargs)	根据传递的参数创建类的对象

/**
         * 通过反射API调用构造方法、构造对象
         * Class clazz= Class.forName(path);   如果不强转(User)的话，需要改为Class<User> clazz=(Class<User>) Class.forName(path)
         * User user=(User) clazz.newInstance();
         */
        //实际上默认调用了无参构造器方法,所以平时写javabean时最好添加上无参构造器
        User user= (User) clazz.newInstance();
        System.out.println(user);
        Constructor constructor=clazz.getDeclaredConstructor(int.class,String.class,String.class);
        User u1= (User) constructor.newInstance(1,"if","123");
        System.out.println("u1->"+u1);

结果

构造器public reflection.bean.User(int,java.lang.String,java.lang.String)
构造器public reflection.bean.User()
User{id=0, username=‘null’, password=‘null’}
u1->User{id=1, username=‘if’, password=‘123’}

既然反射可以拿到private里的值,那private的意义在哪里？

Java的private修饰符不是为了绝对安全设计的，而是对用户常规使用Java的一种约束。就好比饭店厨房门口挂着“闲人免进”的牌子，但是你还是能够通过其他方法进去。
private的意义是OOP（面向对象编程）的封装概念。
setAccessible(true)，这行代码取消了java的权限控制检查，会产生安全隐患

总结

获取Class类的对象：forName()、类名.Class、对象.getClass()
源代码阶段[forName()]–>Class对象阶段(内存)[类名.Class]–>Runtime阶段[对象.getClass()]
.java文件–编译–>Class文件–类加载器–>Class对象–创建对象–>new JavaBean()
要的一些类及其方法，更多信息和用法需要近一步的阅读Google提供的相关文档和示例。