Java中的反射

Java中的反射:

1.概念:反射就是把java类中的各成分映射成相应的java类。即在运行时通过Class动态的获取类的各种信息包括类的方法,属性等。主要应用在框架开发中。

2.Class类,表示各种java类的抽象,即java类也属于一种对象,即Class类,该类存储java的各种信息,相当于模板,可以通过该类动态的建立java对象

1.1 获取Class的方法有三种:

1.1.1同过Class类的静态方法forName(String name)其中name类的整个完整包名.可以使用 forName() 的第二个版本,将 initialize设定为 false,这样在加载类时并   不会立即运行静态区块,而会在使用类建立对象时才运行静态区块

1.1.2通过对象来获取,比如对象p,则有p.getClass()

1.1.3通过类名来获取 类名.classs

3.Constructor,构造方法中的类,是构造方法的抽象,如下所示:

class Person
{
	private int age;
	
	public Person(){};
	public Person(int age) {
		
		this.age = age;
		
	}
	public int getAge() {
		return age;
	}
	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
	
	
}
class Student extends Person
{
	private String name;

	private Student(){};
	public Student(int age,String name) {
		super(age);
		this.name = name;
	}
	
	
}
public class ReflectExample {
	public static void main(String[] args) throws Exception{
		//获得Student类中所有声明的构造函数
		Constructor[] con=Student.class.getDeclaredConstructors();
		System.out.println(Arrays.asList(con));
		//获得Student类中所有共有的构造函数
		con=Student.class.getConstructors();
		System.out.println(Arrays.asList(con));
		//根据构造函数创建对象
		Student stu=(Student)con[0].newInstance(new Object[]{12,"helllo"});
		System.out.println(stu.getAge());
		//获取指定的Constructor对象,并创建对象
		Constructor con1=Person.class.getConstructor(int.class);
		Person p=(Person)con1.newInstance(5);
		System.out.println(p.getAge());
		
		
	}




### Java反射机制的原理与用法 #### 一、Java反射机制的基本原理 Java反射机制允许程序在运行时动态地访问类的信息,包括类的字段、方法和构造函数等。这种能力的核心在于`Class`类[^1]。每当一个类被加载到JVM中时,都会为其创建一个对应的`Class`对象,该对象包含了这个类的所有元信息。 获取`Class`对象的方式主要有三种: 1. 使用`.class`语法:例如 `String.class`。 2. 调用对象的`getClass()`方法:例如 `obj.getClass()`。 3. 利用`Class.forName(String className)`静态方法:例如 `Class.forName("java.lang.String")`[^3]。 一旦获得了`Class`对象,就可以通过它来获取类的各种组件,比如字段(`Field`)、方法(`Method`)和构造器(`Constructor`)。 --- #### 二、Java反射机制的主要功能 ##### 1. 动态创建对象 通过反射可以不依赖于传统的`new`关键字,在运行时动态创建对象。以下是实现方式的一个例子: ```java // 获取Class对象 Class<?> clazz = Class.forName("com.example.MyClass"); // 创建实例 Object instance = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance(); ``` 这种方式特别适用于需要降低耦合度的场景,例如框架设计中的简单工厂模式优化[^3]。 ##### 2. 访问私有成员 即使某些字段或方法声明为`private`,也可以通过反射绕过访问控制修饰符进行访问。不过需要注意的是,默认情况下这些私有成员是不可见的,因此需要显式调用`setAccessible(true)`来改变其可访问状态[^2]。 下面是一个简单的演示代码片段: ```java import java.lang.reflect.Field; public class ReflectionExample { private String secret = "This is a secret"; public static void main(String[] args) throws Exception { ReflectionExample obj = new ReflectionExample(); Field field = obj.getClass().getDeclaredField("secret"); field.setAccessible(true); // 设置为可访问 System.out.println(field.get(obj)); // 输出秘密值 } } ``` ##### 3. 调用任意方法 无论是公有还是私有的方法都可以借助反射技术完成调用操作。这里给出一段示例代码用于说明这一过程: ```java import java.lang.reflect.Method; public class MethodReflection { private void sayHello(String name) { System.out.println("Hello, " + name); } public static void main(String[] args) throws Exception { MethodReflection mr = new MethodReflection(); Method method = mr.getClass().getDeclaredMethod("sayHello", String.class); method.setAccessible(true); method.invoke(mr, "World"); // 执行方法 } } ``` --- #### 三、性能考量 尽管反射非常强大,但它也伴随着一定的代价——主要是执行效率上的损失。这是因为反射打破了编译期间已知类型的约束,增加了额外的安全性和一致性检查工作量[^1]。所以在实际项目里应谨慎权衡利弊后再决定是否采用此手段解决问题。 --- #### 四、典型应用场景 - **框架开发**:像Spring这样的流行框架广泛运用了反射机制来进行IoC容器初始化等工作; - **调试工具**:许多现代IDE内置的功能(如断点跟踪)背后也是基于反射实现的; - **动态代理**:AOP编程模型下常用来增强目标业务逻辑的行为特性等等[^3]。 --- ### 结论 综上所述,虽然存在些许局限性,但毫无疑问Java反射是一项极其重要的技能点之一,掌握好它的理论基础及实践技巧无疑会对提升个人技术水平大有助益。
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