Java基础篇-反射
编程中直接用到反射的地方很少，不过研究Spring、mybatis等框架会发现，反射是实现这些框架的基础。让我们一块看下反射和它的应用吧。
1、什么是反射
2、class加载有哪些方法
3、通过反射可以获取到类的那些东西
一、反射的定义
反射机制是指在程序的运行状态中，可以构造任意类的对象，了解任意对象所属的类，了解任意类的成员变量和方法，可以调用任意对象的属性和方法。
即，对类和实例化对象可以动态进行以下操作：
1、通过类构造实例化对象
2、通过类读取类包含的属性方法
3、通过实例化对象获取类的信息
4、通过实例化对象操作对象的所有属性和方法
这么方便的操作，为什么在日常编码中很少直接使用呢，反射有如下问题：
1、性能差，反射是一种解释性操作，直接通知JVM进行的操作，无法进行代码优化，比直接使用类和实例化对象要慢的多。
2、安全问题，通过反射可以执行实例化对象所有的属性方法，包括private的方法，会引起一些安全错误
3、可读维护性差，使用反射相对直接调用，不能直观的看到调用的属性方法，出问题了，代码的可读、调试和维护性会很差
4、抽象性，对象改变了，通过反射逻辑可能无法感知，引起一些莫名的错误
二、Class的获取
反射的第一步需要获取Class对象，怎么获取呢
首先构建一个pojo对象Person作为例子
@Slf4j
public class Person {
static {
log.info("I am person");
}
public Person(String name){
this.name=name;
}
public Person(){}
public int id;
private String name;
private int age;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Mg
public void showMessage() {
log.info("this person message");
}
}
1、实例化对象获取Class对象
Personperson=newPerson();Classcl1=person.getClass();
2、类获取Class对象
Classcl2=Person.class;
3、使用class.forName根据类的全名获取
Classcl3=Class.forName("com.mg.empty.demo.mg20200531.Person");
4、使用类加载器获取
Class cl4 = ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass("com.mg.empty.demo.mg20200531.Person");
附：forName和loadClass的区别
类的加载过程包括以下步骤：加载、连接（连接过程暂不细分）、初始化
forName默认是进行到初始化，loadClass进行到连接这一步
即，loadClass只把类加载到了jvm中，forName加载并完成了初始化
这个怎么来证明一下呢
在Person这个类中有一块代码
static{System.out.println("i am person");}
这个是在初始化阶段执行的，试下两个方法是否有这个日志打印
如果forName不想走初始化过程，可以使用public static Class forName(String name, boolean initialize, ClassLoader loader) 这个方法加载，将initialize设置为false即可
三、反射的使用
1、构造函数的获取和使用
首先获取构造函数，代码如下
Classcl=Person.class;
StringpStr="";
log.info("------------获取所有构造函数----------------");
Constructor[]cs=cl.getConstructors();
for(Constructorc:cs){
Parameter[]ps=c.getParameters();
pStr="";
for(Parameterp:ps){
pStr+=p.getType().getSimpleName()+" "+p.getName()+",";
}
log.info(String.format("%s (%s)",c.getName(),pStr));
}
输出结果为
com.mg.empty.demo.Person(Stringname,)
com.mg.empty.demo.Person()
获取指定构造函数
log.info("------------获取指定构造函数----------------");
Constructor sc = cl.getConstructor(String.class);
Parameter[] ps = sc.getParameters();
pStr = "";
for (Parameter p : ps) {
pStr += p.getType().getSimpleName() + " " + p.getName() + ",";
}
log.info(String.format("%s (%s)", sc.getName(), pStr));
使用构造函数实例化对象
log.info("------------使用构造函数----------------");
Constructor sc1 = cl.getConstructor(String.class);
Person person1 = (Person) sc1.newInstance("mg");
log.info(person1.getName());
2、属性的获取和使用
获取属性的方法有两个getFields只能获取public修饰的属性，如下
log.info("------------获取public属性----------------");
Field[] fs = cl.getFields();
for (Field f : fs) {
log.info(String.format("%s %s", f.getType().getSimpleName(), f.getName()));
}
获取所有属性的方法是getDeclaredFields
log.info("------------获取所有属性----------------");
Field[] fs = cl.getDeclaredFields();
for(Field f : fs)
{
log.info(String.format("%s %s",f.getType().getSimpleName(),f.getName()));
}
获取指定名称的属性
log.info("------------获取指定属性----------------");
Field field = cl.getDeclaredField("name");
log.info(String.format("%s %s",field.getType().getSimpleName(),field.getName()));
获取和修改属性值
log.info("------------获取和修改属性值----------------");
Person person1 = new Person();
person1.setName("mg");
Field field = cl.getDeclaredField("name");
field.setAccessible(true);
log.info(field.get(person1).toString());
field.set(person1,"mg2020");
log.info(field.get(person1).toString());
注意 private的属性需要设置下field.setAccessible(true);否则抛异常。
3、方法的获取和使用
获取包括父类的所有方法
log.info("------------获取包括父类的所有方法----------------");
Method[] ms = cl.getMethods();
for (Method m : ms) {
Parameter[] ps = m.getParameters();
pStr = "";
for (Parameter p : ps) {
pStr += p.getType().getSimpleName() + " " + p.getName() + ",";
}
log.info(String.format("%s (%s)", m.getName(), pStr));
}
获取本类中定义的方法
log.info("------------获取所有方法----------------");
Method[] ms = cl.getDeclaredMethods();
for (Method m : ms) {
Parameter[] ps = m.getParameters();
pStr = "";
for (Parameter p : ps) {
pStr += p.getType().getSimpleName() + " " + p.getName() + ",";
}
log.info(String.format("%s (%s)", m.getName(), pStr));
}
获取指定的方法
log.info("------------获取指定方法----------------");
Method method = cl.getMethod("setName",String.class);
Parameter[] ps = method.getParameters();
pStr = "";
for (Parameter p : ps) {
pStr += p.getType().getSimpleName() + " " + p.getName() + ",";
}
log.info(String.format("%s (%s)", method.getName(), pStr));
使用方法
{
log.info("------------使用方法----------------");
Person person1 = new Person();
Method method = cl.getMethod("setName",String.class);
method.invoke(person1,"mg");
log.info(person1.getName());
}
4、注解的获取和使用
先定义一个注解
{
log.info("------------使用方法----------------");
Person person1 = new Person();
Method method = cl.getMethod("setName",String.class);
method.invoke(person1,"mg");
log.info(person1.getName());
}
接下来获取注解属性
log.info("------------获取注解----------------");
Method method = cl.getDeclaredMethod("showMessage");
Mg annotation = method.getAnnotation(Mg.class);
log.info(annotation.name());
反射到这里就结束了，虽然反射是一个很简单的技术，并且日常编码中不经常使用，不过在框架中是很重要的存在，所以还是需要熟练掌握的。
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