Java筑基35-反射（框架底层，必须掌握）

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/lu_xin5056/article/details/127135671

本文深入探讨Java反射机制，从一个需求引出反射的概念，并详细讲解反射原理、相关类、Class类的分析及常用方法。进一步讨论类加载过程，如何通过反射获取类的结构信息并进行对象创建、属性操作和方法调用。提供多个实战案例，包括操作属性和利用反射创建文件。

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一、反射机制

1.一个需求引出反射

re.properties

classfullpath=com.feiyang.basic17_reflect.Cat
--method=hi
method=run

package com.feiyang.basic17_reflect;

/**
 * @author：飞扬
 * @公众hao：程序员飞扬
 * @description:
 */
public class Cat {
    private String name="招财猫";
    public void hi(){
        System.out.println("hi " + name);
    }

    public void run(){
        System.out.println("run " + name);
    }
}

package com.feiyang.basic17_reflect;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;

/**
 * @author：飞扬
 * @公众hao：程序员飞扬
 * @description:
 */
public class ReflectionQuestion {

    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        //需求：根据配置文件指定信息，创建Cat对象并调用方法

        //传统实现方式：
        /*Cat c = new Cat();
        c.hi();*/

        //明白反射

        //1.读去配置文件
        Properties properties = new Properties();
        properties.load(new FileInputStream("src\\re.properties"));
        String classfullpath = properties.get("classfullpath").toString();
        String method = properties.get("method").toString();
        System.out.println("classfullpath=" + classfullpath);
        System.out.println("method=" + method);

        //创建对象，传统方法行不通 =》 反射机制
        Class aClass = Class.forName(classfullpath); //获取Class对象
        Object o = aClass.newInstance();  //实例化对象

        Method method1 = aClass.getMethod(method);  //通过Class对象获取方法（方法对象）
        method1.invoke(o);  //调用方法

    }
}

执行结果：

classfullpath=com.feiyang.basic17_reflect.Cat

method=run

run 招财猫

2.反射原理图

反射机制原理图：

3.反射相关类

package com.feiyang.basic17_reflect;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;

/**
 * @author：飞扬
 * @公众hao：程序员飞扬
 * @description:
 */
public class Reflection01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.读去配置文件
        Properties properties = new Properties();
        properties.load(new FileInputStream("src\\re.properties"));
        String classfullpath = properties.get("classfullpath").toString();
        String method = properties.get("method").toString();

        Class c = Class.forName(classfullpath); //获取Class对象
        Object o = c.newInstance();  //实例化对象


        //获取构造器（无参）
        Constructor constructor = c.getConstructor();
        System.out.println(constructor);

        //获取构造器（有参）
        Constructor constructor1 = c.getConstructor(String.class, int.class);
        System.out.println(constructor1);

        //获取属性
        Field age = c.getField("age");
        System.out.println(age.get(o));

        //获取方法
        Method method1 = c.getMethod(method);
        method1.invoke(o);  //调用方法

    }
}

执行结果：

public com.feiyang.basic17_reflect.Cat()

public com.feiyang.basic17_reflect.Cat(java.lang.String,int)

10

run 招财猫

4. 反射调用优化

代码示例：

re.properties

classfullpath=com.feiyang.basic17_reflect.Cat
method=hi

package com.feiyang.basic17_reflect;

/**
 * @author：飞扬
 * @公众hao：程序员飞扬
 * @description:
 */
public class Cat {
    private String name="招财猫";
    public int age = 10;

    public Cat(){

    }

    public Cat(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public void hi(){
        //System.out.println("hi " + name);
    }

    public void run(){
        //System.out.println("run " + name);
    }
}

package com.feiyang.basic17_reflect;

import java.io.FileInputStream;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;

/**
 * @author：飞扬
 * @公众hao：程序员飞扬
 * @description:
 */
public class Reflection02 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        m1();
        m2();
        m3();

    }

    //传统方法调用
    public static void m1(){
        Cat cat = new Cat();
        long l = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 900000000; i++) {
            cat.hi();
        }
        long l1 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(l1-l);

    }


    //反射方式调用
    public static void m2() throws Exception {
        //1.读去配置文件
        Properties properties = new Properties();
        properties.load(new FileInputStream("src\\re.properties"));
        String classfullpath = properties.get("classfullpath").toString();
        String method = properties.get("method").toString();

        Class c = Class.forName(classfullpath); //获取Class对象
        Object o = c.newInstance();  //实例化对象

        //获取方法
        Method method1 = c.getMethod(method);
        long l = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 900000000; i++) {
            method1.invoke(o);  //调用方法
        }
        long l1 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(l1-l);
    }

    //反射调用优化（禁止安全检查）

    public static void m3() throws Exception {
        //1.读去配置文件
        Properties properties = new Properties();
        properties.load(new FileInputStream("src\\re.properties"));
        String classfullpath = properties.get("classfullpath").toString();
        String method = properties.get("method").toString();

        Class c = Class.forName(classfullpath); //获取Class对象
        Object o = c.newInstance();  //实例化对象

        //获取方法
        Method method1 = c.getMethod(method);
        method1.setAccessible(false);
        long l = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 900000000; i++) {
            method1.invoke(o);  //调用方法
        }
        long l1 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(l1-l);
    }

}

Relection02执行结果：

0

1954

1838

二、Class类

1.Class类分析

先看下Class类的类图：

可以看到Class类和别的类是一样的，同样继承了Object类，只是他的使用方法和所完成的功能有些特殊性，仅此而已（所以啦，不要觉得他很神秘呦）

示例：

package com.feiyang.basic17_reflect;

/**
 * @author：飞扬
 * @公众hao：程序员飞扬
 * @description:  Class类分析
 */
public class Class01 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {

        //传统方法
        /**
         * debug发现：
         *
         * ClassLoader类的方法，加载
         * public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
         *         return loadClass(name, false);
         *     }
         */
        Cat cat = new Cat();

        //第2点：Class类对象不是new出来的，而是系统创建的
        /**
         * debug发现：
         *
         * 同样是ClassLoader类的方法，加载
         * public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
         *         return loadClass(name, false);
         *     }
         */
        Class c = Class.forName("com.feiyang.basic17_reflect.Cat");


        //第3点：对于某个类的Class类对象，在内存中只有一份，因为类只加载一次
        //此处要把上面的new 注释掉，否则，debug不到ClassLoader

    }
}

2.Class常用方法

package com.feiyang.basic17_reflect;

/**
 * @author：飞扬
 * @公众hao：程序员飞扬
 * @description:
 */
public class Car {
    public String brand = "奔驰";
    public double price = 30.0;
    public String color = "灰色";

}

package com.feiyang.basic17_reflect;

import java.lang.reflect.Field;

/**
 * @author：飞扬
 * @公众hao：程序员飞扬
 * @description:
 */
public class Class02 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchFieldException {
        //<?> 表示类型不确定
        //1 获取Car类对应的Class对象
        Class<?> cls = Class.forName("com.feiyang.basic17_reflect.Car");

        //2 输出cls
        System.out.println(cls);//显示cls对象，是哪个类的Class对象，class com.feiyang.basic17_reflect.Car
        System.out.println(cls.getClass());//显示cls运行类型，class java.lang.Class

        //3 得到包名
        System.out.println(cls.getPackage().getName());//com.feiyang.basic17_reflect

        //4 得到全类名
        System.out.println(cls.getName());//com.fei