反射

反射

Java Reflection概念

  1. 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。
  2. 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。

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、字节码操作获得类似动态语言的特性。 Java的动态性让编程的时候更加灵活！

Class 类

Class概念

在Object类中定义了以下的方法，此方法 将被所有子类继承：

​ ● public final Class getClass()

以上的方法返回值的类型是一个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(class/interface/enum/annotation/primitive type/void/[])的有关信息。

  1. Class本身也是一个类
  2. Class 对象只能由系统建立对象
  3. 一个加载的类在 JVM 中只会有一个Class实例
  4. 一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件
  5. 每个类的实例都会记得自己是由哪个 Class 实例所生成
  6. 通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构
  7. 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

Class类的常用方法

方法名 功能说明
static Class forName(String name) 返回指定类名 name 的 Class 对象
Object newInstance() 调用缺省构造函数，返回该Class对象的一个实例
getName() 返回此Class对象所表示的实体（类、接口、数组类、基本类型 或void）名称
Class getSuperClass() 返回当前Class对象的父类的Class对象
Class [] getInterfaces() 获取当前Class对象的接口
ClassLoader getClassLoader() 返回该类的类加载器
Class getSuperclass() 返回表示此Class所表示的实体的超类的Class
Constructor[] getConstructors() 返回一个包含某些Constructor对象的数组
Field[] getDeclaredFields() 返回Field对象的一个数组
Method getMethod(String name,Class … paramTypes) 返回一个Method对象，此对象的形参类型为paramType

关于java.lang.Class类的理解
1.类的加载过程：
程序经过javac.exe命令以后，会生成一个或多个字节码文件(.class结尾)。
接着我们使用java.exe命令对某个字节码文件进行解释运行。相当于将某个字节码文件
加载到内存中。此过程就称为类的加载。加载到内存中的类，我们就称为运行时类，此
运行时类，就作为Class的一个实例。

2.换句话说，Class的实例就对应着一个运行时类。
3.加载到内存中的运行时类，会缓存一定的时间。在此时间之内，我们可以通过不同的方式
来获取此运行时类。

获取Class类的实例(四种方法)

1）前提：若已知具体的类，通过类的class属性获取，该方法最为安全可靠， 程序性能最高

​ 实例：Class clazz = String.class;

2）前提：已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象

​ 实例：Class clazz = “www.atguigu.com”.getClass();

3）前提：已知一个类的全类名，且该类在类路径下，可通过Class类的静态方 法forName()获取，可能抛出ClassNotFoundException

​ 实例：Class clazz = Class.forName(“java.lang.String”);

4）其他方式(不做要求)

​ ClassLoader cl = this.getClass().getClassLoader(); Class clazz4 = cl.loadClass(“类的全类名”);

哪些类型可以有Class对象？

（1）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

（2）interface：接口

（3）[]：数组

（4）enum：枚举

（5）annotation：注解@interface

（6）primitive type：基本数据类型

（7）void

Class c1 = Object.class;
Class c2 = Comparable.class;
Class c3 = String[].class;
Class c4 = int[][].class;
Class c5 = ElementType.class;
Class c6 = Override.class;
Class c7 = int.class;
Class c8 = void.class;
Class c9 = Class.class;
int[] a = new int[10];
int[] b = new int[100];
Class c10 = a.getClass();
Class c11 = b.getClass();
// 只要元素类型与维度一样，就是同一个Class
System.out.println(c10 == c11);

类的加载 与ClassLoader的理解

类的加载过程

  1. 加载：将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构，然后生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区中类数据的访问入口（即引用地址）。所有需要访问和使用类数据只能通过这个Class对象。这个加载的过程需要类加载器参与。
  2. 链接：将Java类的二进制代码合并到JVM的运行状态之中的过程。
  3. 验证：确保加载的类信息符合JVM规范，例如：以cafe开头，没有安全方面的问题
  4. 准备：正式为类变量（static）分配内存并设置类变量默认初始值的阶段，这些内存都将在方法区中进行分配。
  5. 解析：虚拟机常量池内的符号引用（常量名）替换为直接引用（地址）的过程。
  6. 初始化：
  7. 执行类构造器()方法的过程。类构造器()方法是由编译期自动收集类中所有类变量的赋值动作和静态代码块中的语句合并产生的。（类构造器是构造类信息的，不是构造该类对象的构造器）。
  8. 当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行初始化，则需要先触发其父类的初始化。
  9. 虚拟机会保证一个类的()方法在多线程环境中被正确加锁和同步。

ClassLoader

​ 引导类加载器：用C++编写的，是JVM自带的类 加载器，负责Java平台核心库，用来装载核心类 库。该加载器无法直接获取

​ 扩展类加载器：负责jre/lib/ext目录下的jar包或 – D java.ext.dirs 指定目录下的jar包装入工作库

​ 系统类加载器：负责java –classpath 或 –D java.class.path所指的目录下的类与jar包装入工 作 ，是最常用的加载器s

@Test
    public void test1(){
        //对于自定义类，使用系统类加载器进行加载
        ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);
        //调用系统类加载器的getParent()：获取扩展类加载器
        ClassLoader classLoader1 = classLoader.getParent();
        System.out.println(classLoader1);
        //调用扩展类加载器的getParent()：无法获取引导类加载器
        //引导类加载器主要负责加载java的核心类库，无法加载自定义类的。
        ClassLoader classLoader2 = classLoader1.getParent();
        System.out.println(classLoader2);

        ClassLoader classLoader3 = String.class.getClassLoader();
        System.out.println(classLoader3);
    }

获取运行时类的完 整结构

Field、Method、Constructor、Superclass、Interface、Annotation

​ 实现的全部接口

​ 所继承的父类

​ 全部的构造器

​ 全部的方法

​ 全部的Field

1.实现的全部接口

public Class<?>[] getInterfaces()
确定此对象所表示的类或接口实现的接口。

2.所继承的父类

public Class< Super T> getSuperclass()
返回表示此 Class 所表示的实体（类、接口、基本类型）的父类的Class。

3.全部的构造器

​ public Constructor[] getConstructors() 返回此 Class 对象所表示的类的所有public构造方法。

​ public Constructor[] getDeclaredConstructors() 返回此 Class 对象表示的类声明的所有构造方法。

Constructor类中：

​ 取得修饰符: public int getModifiers();

​ 取得方法名称: public String getName();

​ 取得参数的类型：public Class[] getParameterTypes();

4.全部的方法

public Method[] getDeclaredMethods()
返回此Class对象所表示的类或接口的全部方法
public Method[] getMethods()
返回此Class对象所表示的类或接口的public的方法
Method类中：
public Class< > getReturnType()取得全部的返回值
public Class< >[] getParameterTypes()取得全部的参数
public int getModifiers()取得修饰符
public Class< >[] getExceptionTypes()取得异常信息

5.全部的Field

public Field[] getFields()
返回此Class对象所表示的类或接口的public的Field。
public Field[] getDeclaredFields()
返回此Class对象所表示的类或接口的全部Field。
Field方法中：
public int getModifiers() 以整数形式返回此Field的修饰符
public Class<?> getType() 得到Field的属性类型
public String getName() 返回Field的名称。

6.Annotation相关

​ get Annotation(Class annotationClass)
getDeclaredAnnotations()

7.泛型相关

获取父类泛型类型：Type getGenericSuperclass()
泛型类型：ParameterizedType
获取实际的泛型类型参数数组：getActualTypeArguments()

8.类所在的包

Package getPackage()

调用运行时类的指 定结构

关于setAccessible方法的使用
Method和Field、Constructor对象都有setAccessible()方法。
setAccessible启动和禁用访问安全检查的开关。
参数值为true则指示反射的对象在使用时应该取消Java语言访问检查。
提高反射的效率。如果代码中必须用反射，而该句代码需要频繁的被
调用，那么请设置为true。
使得原本无法访问的私有成员也可以访问
参数值为false则指示反射的对象应该实施Java语言访问检查。

反射的应用：动态代理

说白了，就是根据前端传过来的参数，来决定实例化什么对象。

类必须带上空参构造器。

Class clazz = Person.class;
/*
newInstance():调用此方法，创建对应的运行时类的对象。内部调用了运行时类的空参的构造器。

要想此方法正常的创建运行时类的对象，要求：
1.运行时类必须提供空参的构造器
2.空参的构造器的访问权限得够。通常，设置为public。

在javabean中要求提供一个public的空参构造器。原因：
1.便于通过反射，创建运行时类的对象
2.便于子类继承此运行时类时，默认调用super()时，保证父类有此构造器

/
Person obj = clazz.newInstance(); *

posted @ 2023-02-17 10:06  孙立人bc  阅读(35)  评论(0)    收藏  举报