反射

1、反射

1.1静态语言和动态语言

动态语言：

• 在运行代码时可以根据某些条件改变自身结构。比如：Object-C，C#，JavaScript，PHP，Python等。

静态语言：

• 运行时结构不可变的语言。比如：Java、C、C++。

• Java不是动态语言，但Java可以称之为"准动态语言"。即Java有一定的动态性，我们可以利用反射机制获得类似动态语言的特性。Java的动态性让编程 更加灵活。

1.2、什么是反射

什么是反射？

• Reflection(反射)是Java被视为动态语言的关键，反射机制运行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及方法。

• 加载完类之后，在堆内存的方法区中就产生了一个Class类型的对象（一个类只有一个Class对象），这个对象就包含了完整的类的结构信息。我们可以通过对这个对象看到类的结构。这个对象就像一面镜子，透过这个镜子看到类的结构 ，所以，我们形象的称之为：反射。

正常方式：引入需要的包类名称—>通过new实例化—>取得实例化对象

反射方式：实例化对象—>getClass()方法—>取得完整的包类名称

1.3、反射的应用

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

• 在运行时构造任意一个类的对象

• 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法

• 在运行时获取泛型信息

• 在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法

• 在运行时处理注解

• 生成动态代理

1.4、反射的优缺点

优点：

• 可以实现动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性。

缺点：

• 对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作，我们可以告诉JVM，我们希望做什么并且它满足我们的要求。这类操作总是慢于 直接执行相同的操作。

1.5、反射相关的主要API

java.lang.Class：代表一个类

java.lang.reflect.Method：代表类的方法

java.lang.reflect.Field：代表类的成员变量

java.lang.reflect.Constructor：代表类的构造器

1.6、Class类

在Object类中定义了以下方法，此方法将被所有子类继承

public final Class getClass()

以上的方法返回值是一个Class类，此类是Java反射的源头，实际上所谓反射从程序的运行结果来看也很好理解，即：可以通过对象反射求出类的名称。

对象照镜子后可以得到的信息：某个类的属性、方法和构造器、某个类到底实现了哪些接口。对于每个类而言，JRE都为其保留了一个不变的Class类型的对象。一个Class对象包含了特定某个结构的有关信息。

• Class本身也是一个类

• Class对象只能由系统建立对象

• 一个加载的类在JVM中只会有一个Class实例

• 一个Class对象对应的是一个加载到JVM中一个.class文件

• 每个类的实例都会记得自己是由哪个Class实例所产生

• 通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构

• Class类是Reflection的根源，针对任何你想动态加载、运行的类，唯有先获得相应的Class对象。

1.7、获取实例

1. Class clazz = 类名.class;

   这个方法最安全可靠，程序性能最高

2. Class clazz = 类名.getClass();

   通过调用实例的getClass()方法获取Class对象

3. Class clazz = Class.forName("包名 类名");

   已知类的全类名，可以通过Class类的静态方法forName()获取，可能会抛出异常

4. 内置基本数据类型可以直接用类名.Type

5. 还可以利用ClassLoader

测试代码

//测试Class类的创建方式有哪些
public class Test03 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Person person = new Student();
        System.out.println("这个人是:" +person.name);
​
        //方式一：通过对象获得
        Class c1 = person.getClass();
        System.out.println(c1.hashCode());
​
        //方式二：forName获得
        Class c2 = Class.forName("com.kuang.reflection.Student");
        System.out.println(c2.hashCode());
​
        //方式三： 通过类名.class获得
        Class c3 = Student.class;
        System.out.println(c3.hashCode());
​
        //方式四：基本内置类型的包装类型都有一个Type属性
        Class c4 = Integer.TYPE;
        System.out.println(c4);
​
        //获得父类类型
        Class c5 = c1.getSuperclass();
        System.out.println(c5);
    }
}
​
class Person{
    public String name;
​
    public String getName() {
        return name;
    }
​
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
​
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}
​
class Student extends Person{
    public Student(){
        this.name = "学生";
    }
}
​
class Teacher extends Person{
    public Teacher(){
        this.name = "老师";
    }
}

 

1.8、所有类型的Class对象

class：外部类，成员（成员内部类，静态内部类），局部内部类，匿名内部类。

interface：接口

[]：数组

annotation：注解@interface

primitive type：基本数据类型

void

测试

//所有类型的Class
public class Test04 {
    public static void main(String[] args) {
        Class c1 = Object.class; //类
        Class c2 = Comparable.class; //接口
        Class c3 = String[].class; //一维数组
        Class c4 = int[][].class; //二维数组
        Class c5 = Override.class; //注解
        Class c6 = ElementType.class; //枚举类型
        Class c7 = Integer.class; //基本数据类型
        Class c8 = void.class; //void
        Class c9 = Class.class; //Class
​
        System.out.println(c1);
        System.out.println(c2);
        System.out.println(c3);
        System.out.println(c4);
        System.out.println(c5);
        System.out.println(c6);
        System.out.println(c7);
        System.out.println(c8);
        System.out.println(c9);
​
        //只要元素类型与维度一样，就是同一个Class
        int[] a = new int[10];
        int[] b = new int[100];
        System.out.println(a.getClass().hashCode());
        System.out.println(b.getClass().hashCode());
​
    }
}