java中的反射

Java反射机制详解:原理、使用及注意事项

反射是什么?

java的反射是基于class对象也就是字节码文件生成实例对象的过程。由于字节码文件内记录这个对象的所有的方法,属性,因此可以通过class对象生成实例对象。

class对象内到底存了些什么?

1、属性

		class文件内存放代码内定义的所有属性,不管是什么修饰符修饰的都会记录下来。

2、方法

		class文件内存放代码内定义的所有方法,不管是什么修饰符修饰的都会记录下来。

3、常量池

	   常量池相当于class文件的资源库,存储了后面字段、接口、方法等需要的字符串,后面结构使用只需要指向常量池索引。

为什么会出现反射?

对于一个一般性程序来说,程序在代码书写完毕之后,程序就会按代码的书写去固定的运行。但是在很多情况下,我们需要动态的获取某些对象的某个属性,或者执行某些的对象的某些方法,使得程序更加的灵活,多变。

反射的实现原理

由于每一个对象都有自己对应的class对象,而这个class对象记录了这个对象所有的属性以及方法,那么我们完全可以通过class对象来拿到这个对象内的所有的属性和方法。

反射的使用

1、获取class对象

	clazz.getPackage().getName()//包名
	clazz.getSimpleName()//类名
	clazz.getName()//完整类名

2、通过class对象获取实例对象的属性

	getFields()//获取所有公开的成员变量,包括继承变量
	getDeclaredFields()//获取本类定义的成员变量,包括私有,但不包括继承的变量
	getField(变量名)
	getDeclaredField(变量名)

3、通过class对象获取实例对象的方法

	getMethods()//获取所有可见的方法,包括继承的方法
	getMethod(方法名,参数类型列表)
	getDeclaredMethods()//获取本类定义的的方法,包括私有,不包括继承的方法
	getDeclaredMethod(方法名,int.class,String.class)

4、反射出新的实例对象

	clazz.newInstance();//执行无参构造创建对象
	clazz.newInstance(666,”海绵宝宝”);//执行含参构造创建对象
	clazz.getConstructor(int.class,String.class)//获取构造方法

反射的注意点

性能不是很好,因为这些控制处理都不是固定的,对于JVM来说他需要先进行一定的处理才能知道该实例化出什么样的对象,然后进行处理。而且,jvm对于一些固定的代码是会有编译期,运行期优化的,但是动态代码来说就不能进行优化了。
安全问题,由于反射可以破坏任意修饰符带来的权限隔离,因此对于一些对程序理解不够深的同学来说,就可能在使用中出现不当操作,导致程序出现问题。
健壮性问题,由于代码是动态运行,那么运行时可能会出现的情形就可能是多样性的,如果没有预判到所有情形的处理,就可能对程序的健壮性造成一定的破坏。
### 三级标题:Java反射的定义与工作原理 Java中的反射机制是一种允许程序在运行时动态地检查和操作类、接口、字段、方法等内部信息的技术。通过这种机制,可以在不知道对象具体类型的情况下创建对象、调用方法以及访问其属性,甚至包括私有成员。这一特性赋予了Java程序极大的灵活性和扩展性,是构建复杂系统时不可或缺的一部分[^1]。 当一个类被加载到JVM(Java虚拟机)中后,每个类都会对应生成一个`Class`对象。这个`Class`对象包含了该类的所有信息,如构造函数、方法列表、属性等。正常情况下,我们使用类来创建实例;而在反射机制下,则可以通过获取到的`Class`对象来反向了解并操作对应的类及其对象。这意味着开发者能够在应用程序执行期间对类的行为进行修改或增强,例如读取文件内容存入Bean再存储至数据库的过程中遇到字段名不匹配的问题时,可以利用反射动态处理不同命名规则之间的映射关系[^4]。 实现反射功能的核心在于`java.lang.reflect`包提供的APIs,它支持动态地加载类、获取类的信息、创建实例及调用方法等功能。比如,若想通过反射调用某个方法,首先需要获得目标类的`Class`对象,然后查找所需的方法,并设置访问权限(对于私有方法),最后才能完成实际的调用过程。下面是一个简单的示例展示了如何使用反射来调用一个方法: ```java public class ReflectionExample { public void sayHello() { System.out.println("Hello from reflection!"); } public static void main(String[] args) throws Exception { // 获取ReflectionExample类的Class对象 Class<?> clazz = Class.forName("ReflectionExample"); // 创建实例 Object instance = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance(); // 获取sayHello方法 Method method = clazz.getMethod("sayHello"); // 调用方法 method.invoke(instance); } } ``` 上述代演示了从加载类到最终调用其公共方法的基本流程。值得注意的是,在涉及私有成员时还需额外调用`setAccessible(true)`以绕过Java语言的安全限制。 综上所述,Java反射机制基于每个类唯一的`Class`对象,使得程序具备了在运行时刻分析类的能力,从而实现了高度灵活的应用开发模式。然而,尽管反射提供了强大的功能,但过度依赖可能会导致性能下降以及安全风险增加等问题,因此应当谨慎使用。
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