【Java】反射 Reflection

反射 Reflection

本文参考文章：

1. Java内存区域划分
2. java 堆栈，方法区(永久代)的理解

引入

动态编程语言：程序运行时，允许改变程序结构或变量类型

从这个概念来看，Java不属于动态编程语言之类

Java的一个突出的动态相关机制：Reflection

反射概念

运行状态中

1. 对于任意一个类，都能知道其所有属性和方法
2. 对于任意一个对象，都能够调用其任意一个方法

Java反射功能

类 对象 动态代理

1. 在运行时判断任意一个对象所属的类
2. 在运行时构造任意一个类的对象
3. 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
4. 在运行时调用任意一个对象的方法
5. 生成动态代理

Java反射机制的原理

Java内存区域划分
（下方表格中未全部列出）

堆区	栈区	方法区（静态区）
存放类的对象。JVM将所有对象的实例的内存都分配在堆上，在堆中分配内存时间较长	存取速度快，栈中存放的都是快速执行的任务，如基本数据类型的数据，对象的引用	存放类、静态变量（static变量）、静态方法、常量、成员方法

jvm装载某类型时，装载器会定位相应的class文件，然后将其读入到虚拟机中，并提取class中的类型信息，信息存储到方法区中

Java反射机制中涉及的类

Class

类的实例表示正在运行的Java应用程序中的类和接口

Field

提供有关类或接口的属性信息，以及对其的动态访问权限

Constructor

提供关于类的单个构造方法的信息以及对其的访问权限

Method

提供关于类或接口上单独某个方法的信息

特殊：Class类

Class的实例用以表达Java程序运行时的类和接口

获取Class对象

1. Object.getClass()
2. Class.getSuperClass()
3. Class.forName()
4. 包装器类型：类名.TYPE属性

反射机制应用

1. 操作数据库：动态创建SQL语句
2. 解析XML：解析XML动态生成对象
3. 动态代理
4. 在框架中的应用：Struts、Spring、Hibernate

缺点

对性能的影响：使用反射基本上是一种解释操作，这种操作总是慢于直接执行相同的操作

代码示例

Person.class

public class Person {
    private String name;
    private Integer age;
    private List<String> hobbies;

    public Person() {

    }

    public Person(String name, Integer age, List<String> hobbies) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.hobbies = hobbies;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    public List<String> getHobbies() {
        return hobbies;
    }

    public void setHobbies(List<String> hobbies) {
        this.hobbies = hobbies;
    }
}

Student

public class Student extends Person implements Serializable{
    private String schoolName;
    private String stuNo;

    public Student(){

    }

    public Student(String schoolName, String stuNo) {
        this.schoolName = schoolName;
        this.stuNo = stuNo;
    }

    public String getSchoolName() {
        return schoolName;
    }

    public void setSchoolName(String schoolName) {
        this.schoolName = schoolName;
    }

    public String getStuNo() {
        return stuNo;
    }

    public void setStuNo(String stuNo) {
        this.stuNo = stuNo;
    }
}

Test.Class

public class Test {
    /**
     * 反射测试
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Student student = new Student();
        Class<? extends Student> stuClass = student.getClass();
        System.out.println("获取student的Class");
        System.out.println("student的Class："+stuClass+"\n");
        System.out.println("stuClass的构造方法" + Arrays.toString(stuClass.getConstructors()));

        Class<?> superclass = stuClass.getSuperclass();
        Class<?>[] interfaces = stuClass.getInterfaces();
        System.out.println("继承的类："+superclass);
        System.out.println("实现的接口：" + Arrays.toString(interfaces));
        System.out.println();
        // 获取Student中声明的方法
        Method[] declaredMethods = stuClass.getDeclaredMethods();
        System.out.println("Student对象声明的可用方法：");
        for (Method method:declaredMethods){
            System.out.print(" 方法名称：" + method.getName());
            System.out.print("  方法参数：" + Arrays.toString(method.getParameterTypes()));
            System.out.println("  方法返回类型：" + method.getReturnType());
        }
        // 获取Student可用的所有方法
        Method[] methods = stuClass.getMethods();
        System.out.println("Student对象所有可用方法：");
        for (Method method:methods){
            System.out.print(" 方法名称：" + method.getName());
            System.out.print("  方法参数：" + Arrays.toString(method.getParameterTypes()));
            System.out.println("  方法返回类型：" + method.getReturnType());
        }
    }
}

执行结果

获取student的Class
student的Class：class com.reflect.entity.Student

stuClass的构造方法[public com.reflect.entity.Student(), public com.reflect.entity.Student(java.lang.String,java.lang.String)]
继承的类：class com.reflect.entity.Person
实现的接口：[interface java.io.Serializable]

Student对象声明的可用方法：
 方法名称：setStuNo  方法参数：[class java.lang.String]  方法返回类型：void
 方法名称：setSchoolName  方法参数：[class java.lang.String]  方法返回类型：void
 方法名称：getSchoolName  方法参数：[]  方法返回类型：class java.lang.String
 方法名称：getStuNo  方法参数：[]  方法返回类型：class java.lang.String
Student对象所有可用方法：
 方法名称：setStuNo  方法参数：[class java.lang.String]  方法返回类型：void
 方法名称：setSchoolName  方法参数：[class java.lang.String]  方法返回类型：void
 方法名称：getSchoolName  方法参数：[]  方法返回类型：class java.lang.String
 方法名称：getStuNo  方法参数：[]  方法返回类型：class java.lang.String
 方法名称：getName  方法参数：[]  方法返回类型：class java.lang.String
 方法名称：setName  方法参数：[class java.lang.String]  方法返回类型：void
 方法名称：setAge  方法参数：[class java.lang.Integer]  方法返回类型：void
 方法名称：getHobbies  方法参数：[]  方法返回类型：interface java.util.List
 方法名称：setHobbies  方法参数：[interface java.util.List]  方法返回类型：void
 方法名称：getAge  方法参数：[]  方法返回类型：class java.lang.Integer
 方法名称：wait  方法参数：[]  方法返回类型：void
 方法名称：wait  方法参数：[long, int]  方法返回类型：void
 方法名称：wait  方法参数：[long]  方法返回类型：void
 方法名称：equals  方法参数：[class java.lang.Object]  方法返回类型：boolean
 方法名称：toString  方法参数：[]  方法返回类型：class java.lang.String
 方法名称：hashCode  方法参数：[]  方法返回类型：int
 方法名称：getClass  方法参数：[]  方法返回类型：class java.lang.Class
 方法名称：notify  方法参数：[]  方法返回类型：void
 方法名称：notifyAll  方法参数：[]  方法返回类型：void