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                            • Java基础
                            calendar icon2022年1月24日word icon约 1167 字

                            此页内容
                            • 何为反射?
                            • 反射的应用场景了解么?
                            • 谈谈反射机制的优缺点
                            • 反射实战
                              • 获取 Class 对象的四种方式
                              • 反射的一些基本操作

                            # 何为反射?

                            如果说大家研究过框架的底层原理或者咱们自己写过框架的话,一定对反射这个概念不陌生。

                            反射之所以被称为框架的灵魂,主要是因为它赋予了我们在运行时分析类以及执行类中方法的能力。

                            通过反射你可以获取任意一个类的所有属性和方法,你还可以调用这些方法和属性。

                            # 反射的应用场景了解么?

                            像咱们平时大部分时候都是在写业务代码,很少会接触到直接使用反射机制的场景。

                            但是,这并不代表反射没有用。相反,正是因为反射,你才能这么轻松地使用各种框架。像 Spring/Spring Boot、MyBatis 等等框架中都大量使用了反射机制。

                            这些框架中也大量使用了动态代理,而动态代理的实现也依赖反射。

                            比如下面是通过 JDK 实现动态代理的示例代码,其中就使用了反射类 Method 来调用指定的方法。

                            public class DebugInvocationHandler implements InvocationHandler {
                                /**
                                 * 代理类中的真实对象
                                 */
                                private final Object target;
                            
                                public DebugInvocationHandler(Object target) {
                                    this.target = target;
                                }
                            
                            
                                public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
                                    System.out.println("before method " + method.getName());
                                    Object result = method.invoke(target, args);
                                    System.out.println("after method " + method.getName());
                                    return result;
                                }
                            }
                            
                            
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                            另外,像 Java 中的一大利器 注解 的实现也用到了反射。

                            为什么你使用 Spring 的时候 ,一个@Component注解就声明了一个类为 Spring Bean 呢?为什么你通过一个 @Value注解就读取到配置文件中的值呢?究竟是怎么起作用的呢?

                            这些都是因为你可以基于反射分析类,然后获取到类/属性/方法/方法的参数上的注解。你获取到注解之后,就可以做进一步的处理。

                            # 谈谈反射机制的优缺点

                            优点 : 可以让咱们的代码更加灵活、为各种框架提供开箱即用的功能提供了便利

                            缺点 :让我们在运行时有了分析操作类的能力,这同样也增加了安全问题。比如可以无视泛型参数的安全检查(泛型参数的安全检查发生在编译时)。另外,反射的性能也要稍差点,不过,对于框架来说实际是影响不大的。相关阅读:Java Reflection: Why is it so slow?open in new window

                            # 反射实战

                            # 获取 Class 对象的四种方式

                            如果我们动态获取到这些信息,我们需要依靠 Class 对象。Class 类对象将一个类的方法、变量等信息告诉运行的程序。Java 提供了四种方式获取 Class 对象:

                            1. 知道具体类的情况下可以使用:

                            Class alunbarClass = TargetObject.class;
                            
                            1

                            但是我们一般是不知道具体类的,基本都是通过遍历包下面的类来获取 Class 对象,通过此方式获取 Class 对象不会进行初始化

                            2. 通过 Class.forName()传入类的全路径获取:

                            Class alunbarClass1 = Class.forName("cn.javaguide.TargetObject");
                            
                            1

                            3. 通过对象实例instance.getClass()获取:

                            TargetObject o = new TargetObject();
                            Class alunbarClass2 = o.getClass();
                            
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                            2

                            4. 通过类加载器xxxClassLoader.loadClass()传入类路径获取:

                            ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass("cn.javaguide.TargetObject");
                            
                            1

                            通过类加载器获取 Class 对象不会进行初始化,意味着不进行包括初始化等一系列步骤,静态代码块和静态对象不会得到执行

                            # 反射的一些基本操作

                            1. 创建一个我们要使用反射操作的类 TargetObject。
                            package cn.javaguide;
                            
                            public class TargetObject {
                                private String value;
                            
                                public TargetObject() {
                                    value = "JavaGuide";
                                }
                            
                                public void publicMethod(String s) {
                                    System.out.println("I love " + s);
                                }
                            
                                private void privateMethod() {
                                    System.out.println("value is " + value);
                                }
                            }
                            
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                            1. 使用反射操作这个类的方法以及参数
                            package cn.javaguide;
                            
                            import java.lang.reflect.Field;
                            import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
                            import java.lang.reflect.Method;
                            
                            public class Main {
                                public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InstantiationException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
                                    /**
                                     * 获取 TargetObject 类的 Class 对象并且创建 TargetObject 类实例
                                     */
                                    Class<?> targetClass = Class.forName("cn.javaguide.TargetObject");
                                    TargetObject targetObject = (TargetObject) targetClass.newInstance();
                                    /**
                                     * 获取 TargetObject 类中定义的所有方法
                                     */
                                    Method[] methods = targetClass.getDeclaredMethods();
                                    for (Method method : methods) {
                                        System.out.println(method.getName());
                                    }
                            
                                    /**
                                     * 获取指定方法并调用
                                     */
                                    Method publicMethod = targetClass.getDeclaredMethod("publicMethod",
                                            String.class);
                            
                                    publicMethod.invoke(targetObject, "JavaGuide");
                            
                                    /**
                                     * 获取指定参数并对参数进行修改
                                     */
                                    Field field = targetClass.getDeclaredField("value");
                                    //为了对类中的参数进行修改我们取消安全检查
                                    field.setAccessible(true);
                                    field.set(targetObject, "JavaGuide");
                            
                                    /**
                                     * 调用 private 方法
                                     */
                                    Method privateMethod = targetClass.getDeclaredMethod("privateMethod");
                                    //为了调用private方法我们取消安全检查
                                    privateMethod.setAccessible(true);
                                    privateMethod.invoke(targetObject);
                                }
                            }
                            
                            
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                            46
                            47

                            输出内容:

                            publicMethod
                            privateMethod
                            I love JavaGuide
                            value is JavaGuide
                            
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                            注意 : 有读者提到上面代码运行会抛出 ClassNotFoundException 异常,具体原因是你没有下面把这段代码的包名替换成自己创建的 TargetObject 所在的包 。

                            Class<?> targetClass = Class.forName("cn.javaguide.TargetObject");
                            
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                            贡献者: guide,sam,Guide哥,Sr,hanfangyuan4396
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