Java基础之反射

  反射库(reflection library)提供了一个非常丰富且精心设计的工具集,以便编写能够动态操纵Java代码的程序。能够分析类能力的程序成为反射(reflective)。反射机制的功能极其强大,可以用来:在运行中分析类的能力;在运行中查看对象;实现通用的数组操作代码;利用Method对象,这个对象很像C++中的函数指针。

  在程序运行期间,Java运行时系统始终为所有的对象维护一个被称为运行时的类型标识。这个信息跟踪着每个对象所属的类。虚拟机利用运行时类型信息选择相应的方法执行。然而,可以通过专门的Java类访问这些信息。保存这些信息的类被称为Class。Object类中的getClass()方法将会返回一个Class类型的实例。

  Class是java.lang包中的类,该类的实例可以帮助程序创建其他类的实例或者取得其他类的对象的内部信息。

使用Class实例化一个对象

  创建对象最常用的方式就是使用new运算符和类的构造方法,实际上也可以使用Class对象得到某个类的实例。步骤如下:

  1. 使用Class的类方法得到一个和某类(参数className指定的类)相关的Class对象,public static Class forName(String className) throws ClassNotFoundException。上述方法返回一个和参数className指定的类相关的Class对象。如果类在某个包中,className必须带有包名,例如,className = “java.util.Data”。
  2. 步骤1中获得的Class对象调用public Object newInstance() throws InstantiationException, IllegalAccessException方法就可以得到一个className类的对象。

  要特别注意的是:使用Class对象调用newInstance()实例化一个className类的对象时,className类必须有无参数的构造方法。

 

获取类的有关信息

  当一个类被加载且创建对象时,和该类相关的一个类型为Class的对象就会自动创建,任何对象调用getClass()方法都可以获取和该对象相关的一个Class对象,这个Class对象调用如下的方法可以获取对象的有关信息,比如,创建该对象的类的名字、类中的方法名称、成员变量的名称等等。

 1 import java.lang.reflect.*;
 2 import java.util.Date;
 3 
 4 public class Example {
 5     public static void main(String[] args) {
 6         Date date = new Date();
 7         Class cs = date.getClass();
 8         String className = cs.getName();
 9         Constructor[] con = cs.getDeclaredConstructors();
10         Field[] field = cs.getDeclaredFields();
11         Method[] method = cs.getDeclaredMethods();
12 
13         System.out.println("className:" + className);
14         System.out.println("class constructors:");
15         for (Constructor c : con) {
16             System.out.println(c.toString());
17         }
18         System.out.println("class fields:");
19         for (Field f : field) {
20             System.out.println(f.toString());
21         }
22         System.out.println("class methods:");
23         for (Method m : method) {
24             System.out.println(m.toString());
25         }
26     }
27 }

  反射之实现通用的数组操作代码和利用Method暂时没有用到,暂且不写……

转载于:https://www.cnblogs.com/lucky-zhangcd/p/8404668.html

<think>嗯,用户之前问过关于`int`和`integer`的区别,现在转向Java基础中的反射。可能用户正在学习Java,之前的问题涉及基本数据类型和包装类,现在深入到了更高级的主题。我需要先确定用户对Java基础掌握程度,反射通常是面向对象之后的内容,所以用户可能已经有一定的Java基础。 用户的需求是了解Java反射基础知识,可能需要知道反射是什么、为什么用它、以及如何使用。深层需求可能包括实际应用场景或常见问题,比如性能影响或者安全性考虑。需要结构清晰,分点解释,帮助用户逐步理解。 首先,反射的定义,必须用简单明了的语言,避免术语过多。然后核心类,比如Class、Constructor、Method、Field,这些是反射的关键类,需要举例说明。应用场景部分,用户可能想知道反射的实际用途,比如框架开发或动态加载,要举常见的例子如Spring的IoC。 接下来要讲实现步骤,获取Class对象的三种方式,实例化对象的方法,访问字段和调用方法。每个步骤都需要代码示例,但用户可能对代码的细节不太清楚,所以需要解释每个步骤的作用。例如,`Class.forName`可能会抛出异常,需要提及异常处理,但可能不需要深入,保持基础知识的介绍。 优缺点部分需要平衡,用户可能想知道为什么有时候不推荐使用反射,所以性能和安全问题是重点。最后,实际案例,比如动态加载类,或者简单的框架应用,帮助用户将理论联系实际。 还要注意用户可能存在的误区,比如滥用反射导致代码难以维护,或者性能问题。需要提醒在必要时使用,并遵循最佳实践。此外,检查是否需要提到Java版本的变化对反射的影响,比如模块化系统带来的访问限制,但可能用户刚入门,暂时不需要深入。 最后总结,强调反射的灵活性和代价,帮助用户权衡使用场景。整体结构需要逻辑清晰,从定义到实现再到应用,逐步深入,确保用户能够跟随思路,逐步掌握反射基础知识。</think>好的!以下是关于 **Java反射(Reflection)** 的基础知识介绍,以逐步分析的方式展开: --- ### 一、反射的定义 **反射(Reflection)** 是Java提供的一种**运行时动态机制**,允许程序在**不预先知道类结构**的情况下,通过`Class`对象获取类的信息(如字段、方法、构造器等),并操作这些成员。简单来说:**通过反射,程序可以“观察”和修改自身的行为**。 --- ### 二、反射的核心类 Java反射通过以下核心类实现: 1. **`Class`**:表示类或接口的元数据。 2. **`Constructor`**:表示类的构造方法。 3. **`Method`**:表示类的方法。 4. **`Field`**:表示类的字段(属性)。 5. **`Modifier`**:解析成员的修饰符(如`public`、`private`)。 --- ### 三、反射的核心用途 1. **动态获取类信息** 例如:获取类名、父类、接口、注解等。 ```java Class<?> clazz = String.class; System.out.println("类名:" + clazz.getName()); // 输出:java.lang.String ``` 2. **动态创建对象** 即使没有显式定义构造方法,也可以通过反射实例化对象。 ```java Class<?> clazz = Class.forName("java.util.ArrayList"); Object list = clazz.newInstance(); // 创建ArrayList实例(已过时,推荐用构造器) ``` 3. **动态调用方法/访问字段** 可以绕过访问权限(如调用私有方法)。 ```java Method method = clazz.getDeclaredMethod("privateMethod"); method.setAccessible(true); // 突破private限制 method.invoke(obj); ``` 4. **实现通用框架** 如Spring的依赖注入(IoC)、MyBatis的ORM映射等。 --- ### 四、反射的实现步骤(以调用方法为例) 1. **获取`Class`对象** 三种方式: ```java Class<?> clazz1 = Class.forName("全限定类名"); // 通过类路径加载 Class<?> clazz2 = Object.class; // 通过类字面量 Class<?> clazz3 = obj.getClass(); // 通过对象实例 ``` 2. **获取方法或字段** ```java Method method = clazz.getDeclaredMethod("方法名", 参数类型.class); // 包括私有方法 Field field = clazz.getDeclaredField("字段名"); // 包括私有字段 ``` 3. **设置访问权限(可选)** ```java method.setAccessible(true); // 突破private限制 ``` 4. **执行操作** ```java Object result = method.invoke(对象实例, 参数值); // 调用方法 field.set(对象实例, 值); // 修改字段值 ``` --- ### 五、反射的优缺点 | **优点** | **缺点** | |------------------------------|-----------------------------------| | 动态性高(如插件化开发) | 性能较差(比直接调用慢约10-100倍)| | 可访问私有成员(灵活性强) | 代码可读性降低 | | 通用性高(框架开发必备) | 绕过类型安全检查,可能引发异常 | --- ### 六、实际应用案例 1. **动态加载类**(如插件机制): ```java Class<?> pluginClass = Class.forName("com.example.Plugin"); Object plugin = pluginClass.newInstance(); Method runMethod = pluginClass.getMethod("run"); runMethod.invoke(plugin); ``` 2. **Spring框架的依赖注入**: ```java // 通过反射创建Bean并注入属性 Class<?> beanClass = Class.forName("com.example.UserService"); Object bean = beanClass.newInstance(); Field daoField = beanClass.getDeclaredField("userDao"); daoField.setAccessible(true); daoField.set(bean, new UserDaoImpl()); // 注入依赖 ``` --- ### 七、注意事项 1. **性能优化**:避免在频繁调用的代码中使用反射。 2. **安全限制**:Java 9+的模块系统可能限制反射访问(需在`module-info.java`中声明`opens`)。 3. **代码健壮性**:反射调用需处理大量异常(如`ClassNotFoundException`、`NoSuchMethodException`)。 --- ### 总结 反射Java中强大的动态编程工具,**核心价值是灵活性**,但需谨慎使用。掌握反射后,可以深入理解框架设计原理(如Spring、Hibernate),但日常开发中应优先考虑直接调用。
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