简单说明反射和new的区别和反射的使用代码展示

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原创 2023-10-25 20:08:50 1.3k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

面试题：Java反射和new效率对比，差距有多大？ Method#invoke 方法会对参数做封装和解封操作需要检查方法可见需要校验参数反射方法难以内联JIT 无法优化。阅读详情

1.反射的认识

反射是Java语言的一种机制，它允许程序在运行时检查和操作类、方法、字段等信息，而不需要提前知道它们的具体定义。通过反射，我们可以在运行时动态地加载类、创建对象、调用方法以及访问和修改字段。

Java反射提供了以下核心类：

细说：

（1）Class类：代表Java中的类或接口。通过Class类，我们可以获取类的构造函数、方法、字段等信息。

（2）Constructor类：代表类的构造函数。通过Constructor类，我们可以创建对象。

（3）Method类：代表类的方法。通过Method类，我们可以调用方法。

（4）Field类：代表类的字段。通过Field类，我们可以访问和修改字段的值。

Java 文件被编译后，生成了 .class 文件， JVM 此时就要去解读 .class 文件 , 被编译后的 Java 文件 .class 也被 JVM 解析为一个对象，这个对象就是 java.lang.Class . 这样当程序在运行时，每个 java 文件就最终变成了 Class 类对象的一个实例。我们通过Java 的反射机制应用到这个实例，就可以去 获得甚至去添加改变这个类的属性和动作 ，使得这个类成为一个动态的类。

2.反射和new的区别

仅仅在实例化对象上效果无区别，接下来我会列举一些反射和new重要的区别（不阐述底层原理，只区分不同）

（1）首先new出来的对象我们无法访问其中的私有属性，但是通过反射出来的对象我们可以通过setAccessible()方法来访问其中的私有属性。

（2）new对象一定要知道类名（在不知道类名的情况下，你怎么去new？），但反射创建对象不需要知道类名也可以。

（3）new对象属于静态编译，也就是说当代码生成exe文件的时候会将所有模块都编译进去，当你启动这个exe文件的时候，所有模块就会进行一个加载的过程（初始化）

反射属于动态编译,编译过程中并不会将模块编译进去，这样初始化的时候就会减少负荷，只有在运行过程中，需要哪些模块的时候才进行调用.

3.反射的使用代码展示

我们先看看Class类中的相关方法

（1）常用获得类相关的方法

（2）常用获得类中属性相关的方法(以下方法返回值为Field相关)

（3）获得类中注解相关的方法

（4）获得类中构造器相关的方法（以下方法返回值为Constructor相关）

（5）获得类中方法相关的方法（以下方法返回值为Method相关）

在反射之前，我们需要做的第一步就是先拿到当前需要反射的类的Class对象，然后通过Class对象的核心方法，达到反射的目的，即：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，既然能拿到那么，我们就可以修改部分类型信息

接下来展示代码需要导入的包：

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

3.1获得Class对象的三种方式

student类

class Student {
    //私有属性name
    private String name = "wang";
    //公有属性age
    public int age = 18;
    //不带参数的构造方法
    public Student(){
        System.out.println("Student()");
    }

    private Student(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("Student(String,name)");
    }

    private void eat(){
        System.out.println("i am eat");
    }

    public void sleep(){
        System.out.println("i am pig");
    }

    private void function(String str) {
        System.out.println(str);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

Text类

public class Test {

    /*
    Class对象 只有一个
     */
    public static void main(String[] args) {
        Class<?> c1 = null;
        try {
            c1 = Class.forName("demo1.Student");
        }catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        Class<?> c2 = Student.class;

        Student student = new Student();
        Class<?> c3 = student.getClass();

    }
}

说明：

（1）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

（2）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，注意这里是类的全路径，如果有包需要加包的路径

思考：

提问：关于Text类
System.out.println(c1 == c2);
System.out.println(c1 == c3);

答案：ture ture

因为：Class对象只有一个 ，一个类在 JVM 中只会有一个 Class 实例

接下来我们开始使用反射，我们依旧反射上面的Student类，把反射的逻辑写到另外的类当中进行理解

以下均为简单操作，故不做过多说明。

3.2反射机制创建对象

代码：

 public static void reflectNewInstance() {
        Class<?> classStudent = null;
        try {
            classStudent = Class.forName("demo1.Student");
            Student student = (Student)classStudent.newInstance();
            System.out.println(student);
        }catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

通过反射机制调用构造方法实例化java对象

代码：

 public static void reflectPrivateConstructor() {
        Class<?> classStudent = null;
        try {
            classStudent = Class.forName("demo1.Student");
            //获得构造方法
            Constructor<?> constructor = classStudent.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
            constructor.setAccessible(true);
            Student student = (Student)constructor.newInstance("xiaoming",15);
            System.out.println(student);
        }catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

小结：

先获取到这个有参数的构造方法【用ClassgetDeclaredConstructor()方法获取】
调用构造方法new对象【用Constructor类的newInstance()方法new对象】

3.3通过反射机制访问一个java对象的属性

代码：

    public static void reflectPrivateField() {
        Class<?> classStudent = null;
        try {
            classStudent = Class.forName("demo1.Student");
            Field field = classStudent.getDeclaredField("name");
            field.setAccessible(true);
            Student student = (Student)classStudent.newInstance();

            field.set(student,"caocao");

            System.out.println(student);


        }catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchFieldException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }

    }

3.4通过反射机制调用一个对象的方法

代码：

 public static void reflectPrivateMethod() {
        Class<?> classStudent = null;
        try {
            classStudent = Class.forName("demo1.Student");
            Method method = classStudent.getDeclaredMethod("function",String.class);
            method.setAccessible(true);
            Student student = (Student)classStudent.newInstance();
            method.invoke(student,"我是一个反射的参数！");
        }catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InstantiationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }

    }