一文了解Java中的反射机制

本文详细介绍了Java反射机制,解释了动态语言与静态语言的区别,并通过实例展示了如何通过反射获取Class对象。反射机制允许在运行时检查类的结构,包括获取类名、字段和方法。还探讨了类加载过程中的双亲委派机制,以及getFields和getDeclaredFields等方法的区别。此外,文章还讨论了类加载时的初始化条件,强调了主动和被动初始化的差异。

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编程语言分为动态语言和静态语言。
动态语言是能在编写代码过程中,动态改变代码结构的语言。如 js ,py等等
静态语言则不能。如Java,C ,C++

虽然java不能像动态语言那么灵活,但是可以借助反射机制来增加其灵活性。可以称之为**“准动态语言”**

反射机制的功能是运行程序时借助Reflection API获取任何类的内部信息,并能直接操作任意对象的内部属性和方法。

反射这个概念是怎么来的?

加载完类后,在堆内存的方法区中产生了一个Class类型的对象,(一个类只有一个Class对象)。
在这个Class对象中包含了完成的类结构信息。这个Class对象就像是一面镜子Mirror一样,看到类的结构。故被称为 “反射”

获得包名的方式

//因为是不确定的类型 ,所以泛型用?表示
  Class<?> aClass1 = Class.forName("com.ht.Reflection.Student");

  System.out.println(aClass1);

  // verify the Class Object is only
  Class<?> aClass12 = Class.forName("com.ht.Reflection.Student");
  Class<?> aClass13 = Class.forName("com.ht.Reflection.Student");
  Class<?> aClass14 = Class.forName("com.ht.Reflection.Student");

  //可以看到这里的hashcode是一致的。
  System.out.println(aClass12.hashCode());
  System.out.println(aClass13.hashCode());
  System.out.println(aClass14.hashCode());

获取Class类型的三种方式:

//class属性的获取的三种方式
//直接通过类名的class来获取
System.out.println(Student.class);

//获取一个实例对象的getClass方法来获取
Student student = new Student();
System.out.println(student.getClass());

//通过反射,Class类
System.out.println(Class.forName("com.ht.Reflection.Student"));

为什么可以通过反射来获取Class呢?

看一下java内存分布就知道了
在这里插入图片描述
创建的对象和数组都存放在Class中,能被所有线程共享,都能拿到堆里面的Class类型。

类如何加载。
分成三个部分:加载,将class文件字节码加载到内存中,并将这些静态数据转换到方法区,然后生成一个代表这个类的java.lang.Class对象。
链接:将Java类的二进制代码合并到JVM的运行状态
初始化:有JVM来执行类构造器()方法,来构造类信息。其中将类变量的赋值动作和静态代码块中的语句合并产生。

类加载需要注意的点:

package com.ht.Reflection;

public class testInitial {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        System.out.println("Main类被初始化");
        teacher tt = new teacher();
//        主动通过forname进行调用也能初始化类
        Class.forName("com.ht.Reflection.teacher");

//        而通过new teacher数组的方式,则不会初始类
        teacher[] teachers = new teacher[5];  //此时只有main类被加载了。
		//通过类名调用静态变量,也不会引起类的初始化。

    }
}
class person{
    int id;
    String name;
    static {
        System.out.println("Person类被初始化");
    }
    public person(){
        System.out.println("Person类被初始化");
    }
    public person(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "person{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

class teacher extends person{
    String career;
    static {
        System.out.println("Teacher类被初始化");
    }
    public teacher(){
        System.out.println("Teacher类被初始化");
    }
    public teacher(int id, String name, String career) {
        super(id, name);
        this.career = career;
    }
}

双亲委派机制的功能,确保系统内部类不被用户改写。
比如内部已有一个String类,用户再自定义了一个String类,在类加载的时候,会去父类中检查系统中是否有String类。(这里所谓的父类,是在类加载路径中查找)

通过Reflection机制来获取它的类名,字段,方法,父类等等信息。
其中获取字段的方法有两个,一个getDeclaredFields 和 getFields方法。
两者的区别就是:
getDeclaredFields能获取所有类型的字段,包括private修饰的字段。
而getFields和getFIeld方法只能获取public的字段。

Class<?> aClass = Class.forName("com.ht.Reflection.Student");
Field[] field = aClass.getFields();
 for (Field ff : field) {
     System.out.println(ff);
 }

 Field[] fields = aClass.getDeclaredFields();
 for (Field fieldee : fields) {
     System.out.println(fieldee);
 }

获取它的方法:

Class<?> aClass = Class.forName("com.ht.Reflection.Student");
Method[] methods = aClass.getMethods();
for (Method method : methods) {
     System.out.println("normal Methods: "+method);
 }

 Method[] declaredMethods = aClass.getDeclaredMethods();
 for (Method declaredMethod : declaredMethods) {
     System.out.println(declaredMethod);
 }

getMethods是获得本类极其父类的所有public方法。
getDeclaredMethods 获得本类所有类型的方法

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