java反射

 

原文地址:https://blog.csdn.net/sinat_38259539/article/details/71799078

概述:

java Reflection(反射)是被视为动态语言的关键,反射机制允许程序在执行期间借助于Reflection API取得任何类的内部信息,并能直接操作任意对象的内部属性以及方法。

java反射机制提供的功能

在运行时判断任意一个对象所属的类

在运行是构造任意一个类的对象

在运行是构造任意一个类所具有的成员变量和方法

在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法

生成动态代理

需要掌握基本内容:

1.理解Class类并实例化Class类对象

2.运行时创建类对象并获取类的完整结构

3.通过反射调用类的指定方法、指定属性

4.动态代理

反射相关API:

反射是框架设计的灵魂

(使用的前提条件:必须先得到代表的字节码的Class,Class类用于表示.class文件(字节码))

 

一、反射的概述

JAVA反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法和属性;这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。

要想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象。而解剖使用的就是Class类中的方法.所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象.

 

 

以上的总结就是什么是反射

反射就是把java类中的各种成分映射成一个个的Java对象

例如:一个类有:成员变量、方法、构造方法、包等等信息,利用反射技术可以对一个类进行解剖,把个个组成部分映射成一个个对象。

     (其实:一个类中这些成员方法、构造方法、在加入类中都有一个类来描述)

如图是类的正常加载过程:反射的原理在与class对象。

熟悉一下加载的时候:Class对象的由来是将class文件读入内存,并为之创建一个Class对象。

 

 

其中这个Class对象很特殊。我们先了解一下这个Class类

 

二、查看Class类在java中的api详解(1.7的API)

如何阅读java中的api详见java基础之——String字符串处理

 

 

Class 类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。也就是jvm中有N多的实例每个类都有该Class对象。(包括基本数据类型)

Class 没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的defineClass方法自动构造的。也就是这不需要我们自己去处理创建,JVM已经帮我们创建好了。

 

没有公共的构造方法,方法共有64个太多了。下面用到哪个就详解哪个吧

 

 

三、反射的使用(这里使用Student类做演示)

先写一个Student类。

 

1、获取Class对象的三种方式

1.1 任何数据类型(包括基本数据类型)都有一个“静态”的class属性

1.2 Object ——> getClass();

1.3 通过Class类的静态方法:forName(String  className)(常用)

 

其中1.1是因为Object类中的getClass方法、因为所有类都继承Object类。从而调用Object类来获取

 

 

 
  1. package fanshe;
    
    /**
    
    * 获取Class对象的三种方式
    
    * 1 Object ——> getClass();
    
    * 2 任何数据类型(包括基本数据类型)都有一个“静态”的class属性
    
    * 3 通过Class类的静态方法:forName(String className)(常用)
    
    *
    
    */
    
    public class Fanshe {
    
    public static void main(String[] args) {
    
    //第一种方式获取Class对象
    
    Student stu1 = new Student();//这一new 产生一个Student对象,一个Class对象。
    
    Class stuClass = stu1.getClass();//获取Class对象
    
    System.out.println(stuClass.getName());
    
    
    //第二种方式获取Class对象
    
    Class stuClass2 = Student.class;
    
    System.out.println(stuClass == stuClass2);//判断第一种方式获取的Class对象和第二种方式获取的是否是同一个
    
    
    //第三种方式获取Class对象
    
    try {
    
    Class stuClass3 = Class.forName("fanshe.Student");//注意此字符串必须是真实路径,就是带包名的类路径,包名.类名
    
    System.out.println(stuClass3 == stuClass2);//判断三种方式是否获取的是同一个Class对象
    
    } catch (ClassNotFoundException e) {
    
    e.printStackTrace();
    
    }
    
    
    }
    
    }
    
    注意:在运行期间,一个类,只有一个Class对象产生。
    
    三种方式常用第三种,第一种对象都有了还要反射干什么。第二种需要导入类的包,依赖太强,不导包就抛编译错误。一般都第三种,一个字符串可以传入也可写在配置文件中等多种方法。
    
    
    
    2、通过反射获取构造方法并使用:
    
    student类:
    
    
    package fanshe;
    
    
    public class Student {
    
    
    //---------------构造方法-------------------
    
    //(默认的构造方法)
    
    Student(String str){
    
    System.out.println("(默认)的构造方法 s = " + str);
    
    }
    
    
    //无参构造方法
    
    public Student(){
    
    System.out.println("调用了公有、无参构造方法执行了。。。");
    
    }
    
    
    //有一个参数的构造方法
    
    public Student(char name){
    
    System.out.println("姓名:" + name);
    
    }
    
    
    //有多个参数的构造方法
    
    public Student(String name ,int age){
    
    System.out.println("姓名:"+name+"年龄:"+ age);//这的执行效率有问题,以后解决。
    
    }
    
    
    //受保护的构造方法
    
    protected Student(boolean n){
    
    System.out.println("受保护的构造方法 n = " + n);
    
    }
    
    
    //私有构造方法
    
    private Student(int age){
    
    System.out.println("私有的构造方法 年龄:"+ age);
    
    }
    
    
    }
    
    


    共有6个构造方法;

 

测试类:

 
  1. package fanshe;
    
    
    import java.lang.reflect.Constructor;
    
    
    
    /*
    
    * 通过Class对象可以获取某个类中的:构造方法、成员变量、成员方法;并访问成员;
    
    *
    
    * 1.获取构造方法:
    
    * 1).批量的方法:
    
    * public Constructor[] getConstructors():所有"公有的"构造方法
    
    public Constructor[] getDeclaredConstructors():获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有)
    
    
    * 2).获取单个的方法,并调用:
    
    * public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):获取单个的"公有的"构造方法:
    
    * public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的,或受保护、默认、公有;
    
    *
    
    * 调用构造方法:
    
    * Constructor-->newInstance(Object... initargs)
    
    */
    
    public class Constructors {
    
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    //1.加载Class对象
    
    Class clazz = Class.forName("fanshe.Student");
    
    
    
    //2.获取所有公有构造方法
    
    System.out.println("**********************所有公有构造方法*********************************");
    
    Constructor[] conArray = clazz.getConstructors();
    
    for(Constructor c : conArray){
    
    System.out.println(c);
    
    }
    
    
    
    System.out.println("************所有的构造方法(包括:私有、受保护、默认、公有)***************");
    
    conArray = clazz.getDeclaredConstructors();
    
    for(Constructor c : conArray){
    
    System.out.println(c);
    
    }
    
    
    System.out.println("*****************获取公有、无参的构造方法*******************************");
    
    Constructor con = clazz.getConstructor(null);
    
    //1>、因为是无参的构造方法所以类型是一个null,不写也可以:这里需要的是一个参数的类型,切记是类型
    
    //2>、返回的是描述这个无参构造函数的类对象。
    
    
    System.out.println("con = " + con);
    
    //调用构造方法
    
    Object obj = con.newInstance();
    
    // System.out.println("obj = " + obj);
    
    // Student stu = (Student)obj;
    
    
    System.out.println("******************获取私有构造方法,并调用*******************************");
    
    con = clazz.getDeclaredConstructor(char.class);
    
    System.out.println(con);
    
    //调用构造方法
    
    con.setAccessible(true);//暴力访问(忽略掉访问修饰符)
    
    obj = con.newInstance('男');
    
    }
    
    
    }

     

  2.  

 

后台输出:

 
  1. **********************所有公有构造方法*********************************

  2. public fanshe.Student(java.lang.String,int)

  3. public fanshe.Student(char)

  4. public fanshe.Student()

  5. ************所有的构造方法(包括:私有、受保护、默认、公有)***************

  6. private fanshe.Student(int)

  7. protected fanshe.Student(boolean)

  8. public fanshe.Student(java.lang.String,int)

  9. public fanshe.Student(char)

  10. public fanshe.Student()

  11. fanshe.Student(java.lang.String)

  12. *****************获取公有、无参的构造方法*******************************

  13. con = public fanshe.Student()

  14. 调用了公有、无参构造方法执行了。。。

  15. ******************获取私有构造方法,并调用*******************************

  16. public fanshe.Student(char)

  17. 姓名:男

 

调用方法:

1.获取构造方法:

  1).批量的方法:
public Constructor[] getConstructors():所有"公有的"构造方法
            public Constructor[] getDeclaredConstructors():获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有)
     
  2).获取单个的方法,并调用:
public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes):获取单个的"公有的"构造方法:
public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes):获取"某个构造方法"可以是私有的,或受保护、默认、公有;

  调用构造方法:

Constructor-->newInstance(Object... initargs)

 

2、newInstance是 Constructor类的方法(管理构造函数的类)

api的解释为:

newInstance(Object... initargs)
           使用此 Constructor 对象表示的构造方法来创建该构造方法的声明类的新实例,并用指定的初始化参数初始化该实例。

它的返回值是T类型,所以newInstance是创建了一个构造方法的声明类的新实例对象。并为之调用

3、获取成员变量并调用

student类:

 
  1. package fanshe.field;
    
    
    public class Student {
    
    public Student(){
    
    
    }
    
    //**********字段*************//
    
    public String name;
    
    protected int age;
    
    char sex;
    
    private String phoneNum;
    
    
    @Override
    
    public String toString() {
    
    return "Student [name=" + name + ", age=" + age + ", sex=" + sex
    
    + ", phoneNum=" + phoneNum + "]";
    
    }
    
    
    
    }

     

  2.  


 

测试类:

 
  1. package fanshe.field;
    
    import java.lang.reflect.Field;
    
    /*
    
    * 获取成员变量并调用:
    
    *
    
    * 1.批量的
    
    * 1).Field[] getFields():获取所有的"公有字段"
    
    * 2).Field[] getDeclaredFields():获取所有字段,包括:私有、受保护、默认、公有;
    
    * 2.获取单个的:
    
    * 1).public Field getField(String fieldName):获取某个"公有的"字段;
    
    * 2).public Field getDeclaredField(String fieldName):获取某个字段(可以是私有的)
    
    *
    
    * 设置字段的值:
    
    * Field --> public void set(Object obj,Object value):
    
    * 参数说明:
    
    * 1.obj:要设置的字段所在的对象;
    
    * 2.value:要为字段设置的值;
    
    *
    
    */
    
    public class Fields {
    
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    //1.获取Class对象
    
    Class stuClass = Class.forName("fanshe.field.Student");
    
    //2.获取字段
    
    System.out.println("************获取所有公有的字段********************");
    
    Field[] fieldArray = stuClass.getFields();
    
    for(Field f : fieldArray){
    
    System.out.println(f);
    
    }
    
    System.out.println("************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************");
    
    fieldArray = stuClass.getDeclaredFields();
    
    for(Field f : fieldArray){
    
    System.out.println(f);
    
    }
    
    System.out.println("*************获取公有字段**并调用***********************************");
    
    Field f = stuClass.getField("name");
    
    System.out.println(f);
    
    //获取一个对象
    
    Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();//产生Student对象--》Student stu = new Student();
    
    //为字段设置值
    
    f.set(obj, "刘德华");//为Student对象中的name属性赋值--》stu.name = "刘德华"
    
    //验证
    
    Student stu = (Student)obj;
    
    System.out.println("验证姓名:" + stu.name);
    
    
    
    System.out.println("**************获取私有字段****并调用********************************");
    
    f = stuClass.getDeclaredField("phoneNum");
    
    System.out.println(f);
    
    f.setAccessible(true);//暴力反射,解除私有限定
    
    f.set(obj, "18888889999");
    
    System.out.println("验证电话:" + stu);
    
    
    }
    
    }
    
    
    


    后台输出:

 

 
  1. ************获取所有公有的字段********************
    
    public java.lang.String fanshe.field.Student.name
    
    ************获取所有的字段(包括私有、受保护、默认的)********************
    
    public java.lang.String fanshe.field.Student.name
    
    protected int fanshe.field.Student.age
    
    char fanshe.field.Student.sex
    
    private java.lang.String fanshe.field.Student.phoneNum
    
    *************获取公有字段**并调用***********************************
    
    public java.lang.String fanshe.field.Student.name
    
    验证姓名:刘德华
    
    **************获取私有字段****并调用********************************
    
    private java.lang.String fanshe.field.Student.phoneNum
    
    验证电话:Student [name=刘德华, age=0, sex=
    
    


    由此可见

调用字段时:需要传递两个参数:

Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();//产生Student对象--》Student stu = new Student();
//为字段设置值
f.set(obj, "刘德华");//为Student对象中的name属性赋值--》stu.name = "刘德华"

第一个参数:要传入设置的对象,第二个参数:要传入实参

4、获取成员方法并调用

student类:

 
  1. package fanshe.method;
    
    
    public class Student {
    
    //**************成员方法***************//
    
    public void show1(String s){
    
    System.out.println("调用了:公有的,String参数的show1(): s = " + s);
    
    }
    
    protected void show2(){
    
    System.out.println("调用了:受保护的,无参的show2()");
    
    }
    
    void show3(){
    
    System.out.println("调用了:默认的,无参的show3()");
    
    }
    
    private String show4(int age){
    
    System.out.println("调用了,私有的,并且有返回值的,int参数的show4(): age = " + age);
    
    return "abcd";
    
    }
    
    }
    
    

     


测试类:

 
  1. package fanshe.method;
    
    
    import java.lang.reflect.Method;
    
    
    /*
    
    * 获取成员方法并调用:
    
    *
    
    * 1.批量的:
    
    * public Method[] getMethods():获取所有"公有方法";(包含了父类的方法也包含Object类)
    
    * public Method[] getDeclaredMethods():获取所有的成员方法,包括私有的(不包括继承的)
    
    * 2.获取单个的:
    
    * public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes):
    
    * 参数:
    
    * name : 方法名;
    
    * Class ... : 形参的Class类型对象
    
    * public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)
    
    *
    
    * 调用方法:
    
    * Method --> public Object invoke(Object obj,Object... args):
    
    * 参数说明:
    
    * obj : 要调用方法的对象;
    
    * args:调用方式时所传递的实参;
    
    
    ):
    
    */
    
    public class MethodClass {
    
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    //1.获取Class对象
    
    Class stuClass = Class.forName("fanshe.method.Student");
    
    //2.获取所有公有方法
    
    System.out.println("***************获取所有的”公有“方法*******************");
    
    stuClass.getMethods();
    
    Method[] methodArray = stuClass.getMethods();
    
    for(Method m : methodArray){
    
    System.out.println(m);
    
    }
    
    System.out.println("***************获取所有的方法,包括私有的*******************");
    
    methodArray = stuClass.getDeclaredMethods();
    
    for(Method m : methodArray){
    
    System.out.println(m);
    
    }
    
    System.out.println("***************获取公有的show1()方法*******************");
    
    Method m = stuClass.getMethod("show1", String.class);
    
    System.out.println(m);
    
    //实例化一个Student对象
    
    Object obj = stuClass.getConstructor().newInstance();
    
    m.invoke(obj, "刘德华");
    
    
    System.out.println("***************获取私有的show4()方法******************");
    
    m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);
    
    System.out.println(m);
    
    m.setAccessible(true);//解除私有限定
    
    Object result = m.invoke(obj, 20);//需要两个参数,一个是要调用的对象(获取有反射),一个是实参
    
    System.out.println("返回值:" + result);
    
    
    
    }
    
    }
    
    

     

控制台输出:

 
  1. ***************获取所有的”公有“方法*******************

  2. public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)

  3. public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException

  4. public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException

  5. public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException

  6. public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)

  7. public java.lang.String java.lang.Object.toString()

  8. public native int java.lang.Object.hashCode()

  9. public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()

  10. public final native void java.lang.Object.notify()

  11. public final native void java.lang.Object.notifyAll()

  12. ***************获取所有的方法,包括私有的*******************

  13. public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)

  14. private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)

  15. protected void fanshe.method.Student.show2()

  16. void fanshe.method.Student.show3()

  17. ***************获取公有的show1()方法*******************

  18. public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)

  19. 调用了:公有的,String参数的show1(): s = 刘德华

  20. ***************获取私有的show4()方法******************

  21. private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)

  22. 调用了,私有的,并且有返回值的,int参数的show4(): age = 20

  23. 返回值:abcd


由此可见:

m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);//调用制定方法(所有包括私有的),需要传入两个参数,第一个是调用的方法名称,第二个是方法的形参类型,切记是类型。
System.out.println(m);
m.setAccessible(true);//解除私有限定
Object result = m.invoke(obj, 20);//需要两个参数,一个是要调用的对象(获取有反射),一个是实参
System.out.println("返回值:" + result);//

 

控制台输出:

 
  1. ***************获取所有的”公有“方法*******************

  2. public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)

  3. public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException

  4. public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException

  5. public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException

  6. public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object)

  7. public java.lang.String java.lang.Object.toString()

  8. public native int java.lang.Object.hashCode()

  9. public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass()

  10. public final native void java.lang.Object.notify()

  11. public final native void java.lang.Object.notifyAll()

  12. ***************获取所有的方法,包括私有的*******************

  13. public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)

  14. private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)

  15. protected void fanshe.method.Student.show2()

  16. void fanshe.method.Student.show3()

  17. ***************获取公有的show1()方法*******************

  18. public void fanshe.method.Student.show1(java.lang.String)

  19. 调用了:公有的,String参数的show1(): s = 刘德华

  20. ***************获取私有的show4()方法******************

  21. private java.lang.String fanshe.method.Student.show4(int)

  22. 调用了,私有的,并且有返回值的,int参数的show4(): age = 20

  23. 返回值:abcd


其实这里的成员方法:在模型中有属性一词,就是那些setter()方法和getter()方法。还有字段组成,这些内容在内省中详解

5、反射main方法

student类:

 
  1. package fanshe.main;
    
    
    public class Student {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    System.out.println("main方法执行了。。。");
    
    }
    
    }
    
    
    


     

测试类:

 
  1. package fanshe.main;
    
    
    import java.lang.reflect.Method;
    
    
    /**
    
    * 获取Student类的main方法、不要与当前的main方法搞混了
    
    */
    
    public class Main {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    try {
    
    //1、获取Student对象的字节码
    
    Class clazz = Class.forName("fanshe.main.Student");
    
    
    //2、获取main方法
    
    Method methodMain = clazz.getMethod("main", String[].class);//第一个参数:方法名称,第二个参数:方法形参的类型,
    
    //3、调用main方法
    
    // methodMain.invoke(null, new String[]{"a","b","c"});
    
    //第一个参数,对象类型,因为方法是static静态的,所以为null可以,第二个参数是String数组,这里要注意在jdk1.4时是数组,jdk1.5之后是可变参数
    
    //这里拆的时候将 new String[]{"a","b","c"} 拆成3个对象。。。所以需要将它强转。
    
    methodMain.invoke(null, (Object)new String[]{"a","b","c"});//方式一
    
    // methodMain.invoke(null, new Object[]{new String[]{"a","b","c"}});//方式二
    
    
    } catch (Exception e) {
    
    e.printStackTrace();
    
    }
    
    
    
    }
    
    }
    
    
    


    控制台输出:

main方法执行了。。。

6、反射方法的其它使用之---通过反射运行配置文件内容

student类:

 
  1. public class Student {
    
    public void show(){
    
    System.out.println("is show()");
    
    }
    
    }
    
    

     

配置文件以txt文件为例子(pro.txt):

 
  1. className = cn.fanshe.Student
    
    methodName = show
    
    


    测试类:

 
  1. import java.io.FileNotFoundException;
    
    import java.io.FileReader;
    
    import java.io.IOException;
    
    import java.lang.reflect.Method;
    
    import java.util.Properties;
    
    
    /*
    
    * 我们利用反射和配置文件,可以使:应用程序更新时,对源码无需进行任何修改
    
    * 我们只需要将新类发送给客户端,并修改配置文件即可
    
    */
    
    public class Demo {
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    
    //通过反射获取Class对象
    
    Class stuClass = Class.forName(getValue("className"));//"cn.fanshe.Student"
    
    //2获取show()方法
    
    Method m = stuClass.getMethod(getValue("methodName"));//show
    
    //3.调用show()方法
    
    m.invoke(stuClass.getConstructor().newInstance());
    
    
    }
    
    
    //此方法接收一个key,在配置文件中获取相应的value
    
    public static String getValue(String key) throws IOException{
    
    Properties pro = new Properties();//获取配置文件的对象
    
    FileReader in = new FileReader("pro.txt");//获取输入流
    
    pro.load(in);//将流加载到配置文件对象中
    
    in.close();
    
    return pro.getProperty(key);//返回根据key获取的value值
    
    }
    
    }

     

  2.  

 

控制台输出:

is show()

 

需求:
当我们升级这个系统时,不要Student类,而需要新写一个Student2的类时,这时只需要更改pro.txt的文件内容就可以了。代码就一点不用改动

 

要替换的student2类:

 
  1. public class Student2 {
    
    public void show2(){
    
    System.out.println("is show2()");
    
    }
    
    }
    
    

     

配置文件更改为:

 
  1. className = cn.fanshe.Student2
    
    methodName = show2

     

  2.  

控制台输出:

is show2();

7、反射方法的其它使用之---通过反射越过泛型检查

泛型用在编译期,编译过后泛型擦除(消失掉)。所以是可以通过反射越过泛型检查的

测试类:

 
  1. import java.lang.reflect.Method;
    
    import java.util.ArrayList;
    
    
    /*
    
    * 通过反射越过泛型检查
    
    *
    
    * 例如:有一个String泛型的集合,怎样能向这个集合中添加一个Integer类型的值?
    
    */
    
    public class Demo {
    
    public static void main(String[] args) throws Exception{
    
    ArrayList<String> strList = new ArrayList<>();
    
    strList.add("aaa");
    
    strList.add("bbb");
    
    
    // strList.add(100);
    
    //获取ArrayList的Class对象,反向的调用add()方法,添加数据
    
    Class listClass = strList.getClass(); //得到 strList 对象的字节码 对象
    
    //获取add()方法
    
    Method m = listClass.getMethod("add", Object.class);
    
    //调用add()方法
    
    m.invoke(strList, 100);
    
    
    //遍历集合
    
    for(Object obj : strList){
    
    System.out.println(obj);
    
    }
    
    }
    
    }

     

  2.  


控制台输出:

aaa
bbb
100

补充:

//反射就总结到这,下面的内省章节也和反射有关,可以算是反射的高级使用吧,如果有兴趣,可以继续查看总结的内省部分。

<think>好的,用户想了解Java反射,我得好好整理一下相关知识。首先,反射Java的高级特性,允许程序在运行时检查或修改行为。得从基本概念讲起,比如Class对象,这是反射的核心。然后要解释如何获取Class实例,三种方式:.class、getClass()、Class.forName()。 接下来是具体应用场景,比如动态加载类、获取方法、构造实例、访问字段等。需要举例说明,比如Class.forName("java.util.ArrayList"),还有getMethod()和invoke()的使用。可能用户对实际应用比较感兴趣,所以得举一些实际的例子,比如框架中使用反射的例子,比如Spring的依赖注入。 还要提到反射的优缺点,性能问题,安全性限制,以及如何绕过访问检查,比如setAccessible(true)。这里需要注意说明使用反射可能带来的问题,比如破坏封装性,安全风险等,让用户有全面的认识。 结构方面,按照用户的要求,分步骤解释,先定义,再核心类,然后使用步骤,接着应用场景,最后优缺点。确保每个部分都有清晰的标题,使用中文,行内公式用$符号,比如加载类时的Class.forName("ClassName")可能需要用代码块表示,但用户要求的是数学表达式,可能这里不需要。不过要注意LaTeX的正确使用,如果有数学相关的内容,比如泛型中的类型参数,可能需要用$T$来表示,但Java反射中可能不涉及太多数学公式,所以可能主要用代码示例。 需要检查是否符合系统级指令,特别是格式要求。行内数学表达式用$...$,独立公式用$$...$$,但Java反射内容可能较少涉及数学表达式,所以可能主要用代码块或者文字描述。不过如果有涉及的地方,比如方法参数类型,可能需要用代码格式而不是LaTeX,这点需要注意。用户可能希望看到具体的Java代码示例,但根据系统指令,可能需要避免使用代码块,而是用文字描述,或者用引号括起来? 不过用户给的例子中有类似$(a+b)^2$这样的公式,所以如果回答中有类似需要表达数学内容的地方,要用LaTeX。但Java反射主要涉及类、方法、字段等,可能不需要太多数学公式。所以可能主要用文字描述,结构清晰,分点列出。 可能用户是Java初学者,或者想深入了解反射机制,应用在框架或动态代理中。所以需要由浅入深,先讲是什么,再讲怎么用,最后讲注意事项。确保步骤清晰,帮助用户逐步理解。同时要提醒反射的适用场景和潜在问题,避免滥用。 总结一下,回答的结构应该是: 1. 反射的定义和作用 2. 核心类:Class, Field, Method, Constructor 3. 使用步骤:获取Class对象、创建实例、访问字段、调用方法 4. 应用场景:动态代理、框架、IDE等 5. 优缺点:灵活性 vs 性能和安全 需要确保每个部分都有例子,比如获取Class对象的三种方式,调用私有方法的过程,以及如何修改私有字段。同时要提到反射在常见框架中的应用,比如Spring和Hibernate,让用户明白其实际价值。 最后检查是否符合所有系统指令,特别是LaTeX的使用,但可能在这题中用得不多。如果有代码示例,可能需要用代码块,但根据用户的系统指令,可能要求使用$...$,但代码部分可能更适合用文字描述。或者用户允许代码块?需要看系统指令,用户可见层第一条要求结构清晰,帮助解决问题,所以可能需要适当使用代码示例,但根据系统级指令,可能要用行内代码用$...$,但不太确定。可能用户希望用更自然的中文描述,而代码部分用引号或斜体,但最好确认。 根据用户给的例子,比如用户提到$( \int_{-\pi}^{\pi} \cos(nx)\sin(mx)dx = 0 $,这说明数学公式需要用LaTeX,但代码示例可能不需要,所以可能分开处理。Java反射中的类名和方法名可以用引号括起来,如`Class.forName("java.lang.String")`,但根据系统指令,是否要处理成LaTeX?可能不需要,直接使用反引号或普通文字。不过用户没有明确说明代码的格式,所以可能按照常规方式处理,用文字描述,避免使用代码块,而用行内说明。 总之,整理好结构,分点说明,确保涵盖核心概念、使用方法和注意事项,让用户能够全面理解Java反射的机制和应用。</think>以下是对Java反射的逐步解释: # Java反射机制详解 ## 一、基本定义 Java反射(Reflection)是$JVM$在运行时动态**检查/修改**类信息和对象行为的机制。通过`java.lang.reflect`包中的类实现,允许程序: 1. 获取任意类的$Class$对象 2. 分析类的字段/方法/构造器 3. 动态创建对象实例 4. 调用方法或修改字段值 ## 二、核心组件 | 类名 | 功能描述 | |--------------------|---------------------------------| | `Class` | 表示正在运行的Java类或接口 | | `Field` | 提供类/接口的字段信息及访问权限 | | `Method` | 提供类/接口的方法信息及调用能力 | | `Constructor` | 提供类的构造器信息及实例化能力 | | `Array` | 动态创建和访问数组的静态方法 | ## 三、使用步骤 ### 步骤1:获取Class对象 ```java // 方式1:通过类字面常量 Class<?> strClass = String.class; // 方式2:通过对象实例 String s = "test"; Class<?> cls1 = s.getClass(); // 方式3:动态加载类 Class<?> arrayListClass = Class.forName("java.util.ArrayList"); ``` ### 步骤2:实例化对象 ```java Constructor<?> constructor = strClass.getConstructor(String.class); Object strInstance = constructor.newInstance("Hello Reflection"); ``` ### 步骤3:访问字段 ```java Field[] fields = cls.getDeclaredFields(); Field nameField = cls.getDeclaredField("name"); nameField.setAccessible(true); // 突破私有访问限制 nameField.set(obj, "newValue"); ``` ### 步骤4:调用方法 ```java Method method = cls.getMethod("methodName", String.class, int.class); Object result = method.invoke(obj, "param1", 123); ``` ## 四、典型应用场景 1. **动态代理**:`Proxy.newProxyInstance()`创建接口代理 $$动态代理类 = 原始类功能 + 增强逻辑$$ 2. **框架开发**: - Spring的依赖注入(通过反射创建Bean) - Hibernate的实体映射(解析注解配置) 3. **IDE功能**: - 代码自动补全 - 调试器的变量查看 4. **序列化工具**:Jackson/GSON通过反射获取字段信息 ## 五、优缺点分析 ✓ **优势**: - 实现高度灵活的代码(如插件系统) - 支持运行时类型检查 - 突破封装访问私有成员 ✗ **缺陷**: - 性能开销(比直接调用慢$10^{1}$~$10^{2}$倍) - 破坏封装性导致安全隐患 - 绕过泛型类型检查(可能引发`ClassCastException`) ## 六、性能优化建议 1. 缓存重复使用的$Class/Method$对象 2. 优先使用`setAccessible(true)`代替重复访问检查 3. 对高频调用使用`MethodHandle`(Java 7+) > **重要限制**:在模块化系统(Java 9+)中,需要明确授予反射访问权限(`opens`指令) 此机制为Java带来动态特性,但需严格遵循**最小使用原则**,仅在必要时选择反射方案。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值