Java反射機制概念及應用場景

Java的反射機制相信大家在平時的業務開發過程中應該很少使用到，但是在一些基礎框架的搭建上應用非常廣泛，今天簡單的總結學習一下。

1. 什么是反射機制？

Java反射機制是在運行狀態中，對于任意一個類，都能夠知道這個類的所有屬性和方法；對于任意一個對象，都能夠調用它的任意一個方法；這種動態獲取的以及動態調用對象的方法的功能稱為Java的反射機制。

通俗理解：通過反射，任何類對我們來說都是透明的，想要獲取任何東西都可以，破壞程序安全性？

先來看看反射機制都提供了哪些功能。

2. 反射機制能夠獲取哪些信息？

在運行時判定任意一個對象所屬的類;
在運行時構造任意一個類的對象；
在運行時判定任意一個類所具有的成員變量和方法；
在運行時調用任意一個對象的方法；
生成動態代理；

主要的反射機制類：

java.lang.Class;?//類???????????????
java.lang.reflect.Constructor;//構造方法?
java.lang.reflect.Field;?//類的成員變量???????
java.lang.reflect.Method;//類的方法
java.lang.reflect.Modifier;//訪問權限

2.1 class對象的獲取

//第一種方式?通過對象getClass方法
Person?person?=?new?Person();
Class<?>?class1?=?person.getClass();
//第二種方式?通過類的class屬性
class1?=?Person.class;
try?{
????//第三種方式?通過Class類的靜態方法——forName()來實現
????class1?=?Class.forName("club.sscai.Person");
}?catch?(ClassNotFoundException?e)?{
????e.printStackTrace();
}

上邊這三種方式，最常用的是第三種，前兩種獲取 class 的方式沒有什么意義，畢竟你都導了包了。

2.2 獲取class對象的屬性、方法、構造函數等

Field[]?allFields?=?class1.getDeclaredFields();//獲取class對象的所有屬性
Field[]?publicFields?=?class1.getFields();//獲取class對象的public屬性
try?{
????Field?ageField?=?class1.getDeclaredField("age");//獲取class指定屬性
????Field?desField?=?class1.getField("des");//獲取class指定的public屬性
}?catch?(NoSuchFieldException?e)?{
????e.printStackTrace();
}

Method[]?methods?=?class1.getDeclaredMethods();//獲取class對象的所有聲明方法
Method[]?allMethods?=?class1.getMethods();//獲取class對象的所有方法?包括父類的方法

Class?parentClass?=?class1.getSuperclass();//獲取class對象的父類
Class<?>[]?interfaceClasses?=?class1.getInterfaces();//獲取class對象的所有接口

Constructor<?>[]?allConstructors?=?class1.getDeclaredConstructors();//獲取class對象的所有聲明構造函數
Constructor<?>[]?publicConstructors?=?class1.getConstructors();//獲取class對象public構造函數
try?{
????Constructor<?>?constructor?=?class1.getDeclaredConstructor(new?Class[]{String.class});//獲取指定聲明構造函數
????Constructor?publicConstructor?=?class1.getConstructor(new?Class[]{});//獲取指定聲明的public構造函數
}?catch?(NoSuchMethodException?e)?{
????e.printStackTrace();
}

Annotation[]?annotations?=?class1.getAnnotations();//獲取class對象的所有注解
Annotation?annotation?=?class1.getAnnotation(Deprecated.class);//獲取class對象指定注解

Type?genericSuperclass?=?class1.getGenericSuperclass();//獲取class對象的直接超類的?Type
Type[]?interfaceTypes?=?class1.getGenericInterfaces();//獲取class對象的所有接口的type集合

2.3 反射機制獲取泛型類型

示例：

//People類public?class?People<T>?{}
//Person類繼承People類public?class?Person<T>?extends?People<String>?implements?PersonInterface<Integer>?{}
//PersonInterface接口public?interface?PersonInterface<T>?{}

獲取泛型類型：

Person<String>?person?=?new?Person<>();
//第一種方式?通過對象getClass方法
Class<?>?class1?=?person.getClass();
Type?genericSuperclass?=?class1.getGenericSuperclass();//獲取class對象的直接超類的?Type
Type[]?interfaceTypes?=?class1.getGenericInterfaces();//獲取class對象的所有接口的Type集合
getComponentType(genericSuperclass);
getComponentType(interfaceTypes[0]);

getComponentType具體實現

private?Class<?>?getComponentType(Type?type)?{
Class<?>?componentType?=?null;
if?(type?instanceof?ParameterizedType)?{
????//getActualTypeArguments()返回表示此類型實際類型參數的?Type?對象的數組。
????Type[]?actualTypeArguments?=?((ParameterizedType)?type).getActualTypeArguments();
????if?(actualTypeArguments?!=?null?&&?actualTypeArguments.length?>?0)?{
????componentType?=?(Class<?>)?actualTypeArguments[0];
????}
}?else?if?(type?instanceof?GenericArrayType)?{
????//?表示一種元素類型是參數化類型或者類型變量的數組類型
????componentType?=?(Class<?>)?((GenericArrayType)?type).getGenericComponentType();
}?else?{
????componentType?=?(Class<?>)?type;
}
return?componentType;
}

2.4 通過反射機制獲取注解信息(知識點)

這種場景，經常在 Aop 使用，這里重點以獲取Method的注解信息為例。

try?{
????//首先需要獲得與該方法對應的Method對象
????Method?method?=?class1.getDeclaredMethod("jumpToGoodsDetail",?new?Class[]{String.class,?String.class});
????Annotation[]?annotations1?=?method.getAnnotations();//獲取所有的方法注解信息
????Annotation?annotation1?=?method.getAnnotation(RouterUri.class);//獲取指定的注解信息
????TypeVariable[]?typeVariables1?=?method.getTypeParameters();
????Annotation[][]?parameterAnnotationsArray?=?method.getParameterAnnotations();//拿到所有參數注解信息
????Class<?>[]?parameterTypes?=?method.getParameterTypes();//獲取所有參數class類型
????Type[]?genericParameterTypes?=?method.getGenericParameterTypes();//獲取所有參數的type類型
????Class<?>?returnType?=?method.getReturnType();//獲取方法的返回類型
????int?modifiers?=?method.getModifiers();//獲取方法的訪問權限
}?catch?(NoSuchMethodException?e)?{
????e.printStackTrace();
}

3. 反射機制的應用實例

大家是不是經常遇到一種情況，比如兩個對象，Member 和 MemberView，很多時候我們都有可能進行相互轉換，那么我們常用的方法就是，把其中一個中的值挨個 get 出來，然后再挨個 set 到另一個中去，接下來我介紹的這種方法就可以解決這種問題造成的困擾:

public?class?TestClass{

????public?double?eachOrtherToAdd(Integer?one,Double?two,Integer?three){
????????return?one?+?two?+?three;
????}
}

---

public?class?ReflectionDemo{

????public?static?void?main(String?args[]){
????????String?className?=?"initLoadDemo.TestClass";
????????String?methodName?=?"eachOrtherToAdd";
????????String[]?paramTypes?=?new?String[]{"Integer","Double","int"};
????????String[]?paramValues?=?new?String[]{"1","4.3321","5"};

????????//?動態加載對象并執行方法
????????initLoadClass(className,?methodName,?paramTypes,?paramValues);

????}

????@SuppressWarnings("rawtypes")
????private?static?void?initLoadClass(String?className,String?methodName,String[]?paramTypes,String[]?paramValues){
????????try{
????????????//?根據calssName得到class對象
????????????Class?cls?=?Class.forName(className);

????????????//?實例化對象
????????????Object?obj?=?cls.newInstance();

????????????//?根據參數類型數組得到參數類型的Class數組
????????????Class[]?parameterTypes?=?constructTypes(paramTypes);

????????????//?得到方法
????????????Method?method?=?cls.getMethod(methodName,?parameterTypes);

????????????//?根據參數類型數組和參數值數組得到參數值的obj數組
????????????Object[]?parameterValues?=?constructValues(paramTypes,paramValues);

????????????//?執行這個方法并返回obj值
????????????Object?returnValue?=?method.invoke(obj,?parameterValues);

????????????System.out.println("結果："+returnValue);

????????}catch?(Exception?e){
????????????//?TODO?Auto-generated?catch?block
????????????e.printStackTrace();
????????}
????}

????private?static?Object[]?constructValues(String[]?paramTypes,String[]?paramValues){
????????Object[]?obj?=?new?Object[paramTypes.length];
????????for?(int?i?=?0;?i?<?paramTypes.length;?i++){
????????????if(paramTypes[i]?!=?null?&&?!paramTypes[i].trim().equals("")){
????????????????if?("Integer".equals(paramTypes[i])?||?"int".equals(paramTypes[i])){
????????????????????obj[i]?=?Integer.parseInt(paramValues[i]);
????????????????}else?if?("Double".equals(paramTypes[i])?||?"double".equals(paramTypes[i])){
????????????????????obj[i]?=?Double.parseDouble(paramValues[i]);
????????????????}else?if?("Float".equals(paramTypes[i])?||?"float".equals(paramTypes[i])){
????????????????????obj[i]?=?Float.parseFloat(paramValues[i]);
????????????????}else{
????????????????????obj[i]?=?paramTypes[i];
????????????????}
????????????}
????????}
????????return?obj;
????}

????@SuppressWarnings("rawtypes")
????private?static?Class[]?constructTypes(String[]?paramTypes){
????????Class[]?cls?=?new?Class[paramTypes.length];
????????for?(int?i?=?0;?i?<?paramTypes.length;?i++){
????????????if(paramTypes[i]?!=?null?&&?!paramTypes[i].trim().equals("")){
????????????????if?("Integer".equals(paramTypes[i])?||?"int".equals(paramTypes[i])){
????????????????????cls[i]?=?Integer.class;
????????????????}else?if?("Double".equals(paramTypes[i])?||?"double".equals(paramTypes[i])){
????????????????????cls[i]?=?Double.class;
????????????????}else?if?("Float".equals(paramTypes[i])?||?"float".equals(paramTypes[i])){
????????????????????cls[i]?=?Float.class;
????????????????}else{
????????????????????cls[i]?=?String.class;
????????????????}
????????????}
????????}
????????return?cls;
????}
}

4. 總結：

文章開頭也有提到，平時的業務開發者中反射機制是比較少用到的，但是，總歸要學習的，萬一哪天用到了呢？

反射機制的優缺點：

優點：
運行期類型的判斷，動態類加載，動態代理使用反射。

---

缺點：
性能是一個問題，反射相當于一系列解釋操作，通知jvm要做的事情，性能比直接的java代碼要慢很多。

關于Java反射機制，需要明確幾點，反射到底是個怎么過程？反射的實際應用場景又有哪些？

前面JVM類加載機制時有張圖，拿來改造改造：

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posted @ 2019-03-24 22:07 niceyoo 閱讀(...) 評論(...) 編輯 收藏

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java反射机制概念及应用场景的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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