Java反射

一、概念
运行状态中知道类所有的属性和方法。

在Java中的反射机制是指在运行状态中,对于任意一个类都能知道这个类的所有属性和方法,并且对于任意一个对象,都能调用它的任意一个方法。这种能够获取信息以及动态调用对象方法的功能称为JAVA语言的反射机制。

二、class文件包含的内容
在这里插入图片描述

三、使用场所
Java程序运行时,许多对象会出现两种类型:编译时类型,运行时类型。

编译时类型:由声明对象时实用的类型来决定。

运行时类型:由实际赋值给对象的类型决定。

例:

Person p = new Student();

其中编译时类型为Person,运行时类型为Student。

程序在运行时还可能就收到外部传入的对象,该对象的编译时类型为Object,但是程序需要调用该对象的运行时类型的方法。因此,程序需要在运行时发现对象和类的真实信息。

如果编辑时根本无法预知该对象和类属于那些类,程序只能依靠运行时信息来发现该对象和类的真实信息,此时就必须用到反射了。

四、Java反射API
反射API用来生成JVM中的类、接口、对象的信息。

1.Class类:反射的核心类,可以获取类的属性,方法等信息。
2.Field类:java.lang.reflec包中的类,表示类的成员变量,可以用来获取和设置类之中的属性值。
3.Method类:java.lang.reflec包中的类,表示类的方法,可以用来获取类中的方法信息或执行方法。
4.Construction类:java.lang.reflec包中的类,表示类的构造方法。

五、使用步骤
1.获取要操作的类的class对象。
2.调用class类中的方法。
3.使用反射API操作这些信息。

六、获取Class对象的3种方法
调用某个对象的getClass()方法

Person p = new Person();
Class clazz = p.getClass();

调用某个类的class属性来获取该类对应的Class对象。

Class clazz = Person.class;

使用Class类中的forName()(最安全/性能最好)

Class clazz = Class.forName(类的全路径);//最常用

获取对象后查看方法和属性:

//获取Person类的Class对象            
Class clazz=Class.forName("reflection.Person"); 
//获取Person类的所有方法信息 
Method[] method=clazz.getDeclaredMethods(); 
for(Method m:method){ //欢迎加入Java开发交流君样:909038429
    System.out.println(m.toString()); 
} 
//获取Person类的所有成员属性信息 
Field[] field=clazz.getDeclaredFields(); 
for(Field f:field){ 
    System.out.println(f.toString()); 
}
//获取Person类的所有构造方法信息 
Constructor[] constructor=clazz.getDeclaredConstructors(); 
for(Constructor c:constructor){ 
    System.out.println(c.toString()); 
} 

七、创建对象
Class对象的 newInstance()

1.使用 Class 对象的newInstance()方法来创建该 Class 对象对应类的实例,但是这种方法要求该Class对象对应的类有默认的空构造器。
调用 Constructor对象的newInstance()

2.先使用Class对象获取指定的Constructor对象,再调用Constructor对象的newInstance()方法来创建 Class对象对应类的实例,通过这种方法可以选定构造方法创建实例

//获取Person类的 Class对象 
Class clazz=Class.forName("reflection.Person");  
//使用.newInstane方法创建对象 
Person p=(Person) clazz.newInstance(); 
//获取构造方法并创建对象 
Constructor c=clazz.getDeclaredConstructor(String.class,String.class,int.class); 
//创建对象并设置属性 
Person p1=(Person) c.newInstance("李四","男",20); 

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### Java反射机制使用教程及常见问题 Java反射机制是一种强大的工具,允许程序在运行时动态地检查和操作类、接口、字段和方法等内部信息[^1]。以下是关于Java反射机制的详细教程以及一些常见的问题。 #### 1. 反射机制的基本概念 Java反射机制是Java语言中一种动态访问、检测和修改自身的能力,主要作用是在运行时获取类的完整结构信息并对其进行操作[^2]。通过反射,可以实现以下功能: - 动态创建对象。 - 动态调用方法。 - 动态访问字段。 - 动态处理注解。 #### 2. 核心类与API Java反射的核心类位于`java.lang.reflect`包中,主要包括以下几类: - `Class`:表示类的运行时类对象,可以通过`Class.forName(String className)`或`Object.getClass()`获取。 - `Field`:表示类的成员变量。 - `Method`:表示类的方法。 - `Constructor`:表示类的构造方法。 #### 3. 使用示例 以下是一个简单的反射机制使用示例,展示了如何通过反射创建对象并调用方法。 ```java import java.lang.reflect.Method; public class ReflectionExample { public static void main(String[] args) throws Exception { // 获取目标类的Class对象 Class<?> cls = Class.forName("com.example.MyClass"); // 创建目标类的实例 Object obj = cls.getDeclaredConstructor().newInstance(); // 获取目标类的方法 Method method = cls.getMethod("myMethod", String.class); // 调用目标类的方法 method.invoke(obj, "Hello Reflection"); } } ``` #### 4. 性能问题 反射机制虽然强大,但在性能上存在一定的开销。例如,在大量调用反射方法时,其性能可能显著低于直接调用[^4]。因此,在实际开发中应权衡使用反射的必要性。 #### 5. 常见问题 - **安全性问题**:反射可以访问私有成员,这可能导致破坏封装性[^1]。 - **性能问题**:反射调用方法的性能比普通方法调用低[^4]。 - **异常处理**:反射操作容易抛出多种异常,如`ClassNotFoundException`、`NoSuchMethodException`等,需要妥善处理。 #### 6. 实际应用场景 Java反射机制在许多实际场景中发挥了重要作用,包括但不限于框架设计、动态代理、依赖注入、测试工具和序列化/反序列化等[^3]。 ---
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