java反射机制理解及其用途归纳

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2022-03-19 01:56 231阅读 0赞

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作者： 陈树义  
链接：[http://www.imooc.com/article/23418][http_www.imooc.com_article_23418]  
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作者： liweijun\_csdn  
链接：[https://blog.csdn.net/sinat\_35790812/article/details/79408537][https_blog.csdn.net_sinat_35790812_article_details_79408537]  
来源：csdn

反射之中包含了一个「反」字，所以想要解释反射就必须先从「正」开始解释。

一般情况下，我们使用某个类时必定知道它是什么类，是用来做什么的。于是我们直接对这个类进行实例化，之后使用这个类对象进行操作。

Apple apple = new Apple(); //直接初始化，「正射」
        apple.setPrice(4);

上面这样子进行类对象的初始化，我们可以理解为「正」。

而反射则是一开始并不知道我要初始化的类对象是什么，自然也无法使用 new 关键字来创建对象了。

这时候，我们使用 JDK 提供的反射 API 进行反射调用：

Class clz = Class.forName("com.chenshuyi.reflect.Apple");
        Method method = clz.getMethod("setPrice", int.class);
        Constructor constructor = clz.getConstructor();
        Object object = constructor.newInstance();
        method.invoke(object, 4);

上面两段代码的执行结果，其实是完全一样的。但是其思路完全不一样，第一段代码在未运行时就已经确定了要运行的类（Apple），而第二段代码则是在运行时通过字符串值才得知要运行的类（com.chenshuyi.reflect.Apple）。

所以说什么是反射？

反射就是在运行时才知道要操作的类是什么，并且可以在运行时获取类的完整构造，并调用对应的方法。  
一个简单的例子

上面提到的示例程序，其完整的程序代码如下：

public class Apple { 
         
            private int price;
         
            public int getPrice() { 
                return price;
            }
         
            public void setPrice(int price) { 
                this.price = price;
            }
         
            public static void main(String[] args) throws Exception{ 
                //正常的调用
                Apple apple = new Apple();
                apple.setPrice(5);
                System.out.println("Apple Price:" + apple.getPrice());
                //使用反射调用
                Class clz = Class.forName("com.chenshuyi.api.Apple");
                Method setPriceMethod = clz.getMethod("setPrice", int.class);
                Constructor appleConstructor = clz.getConstructor();
                Object appleObj = appleConstructor.newInstance();
                setPriceMethod.invoke(appleObj, 14);
                Method getPriceMethod = clz.getMethod("getPrice");
                System.out.println("Apple Price:" + getPriceMethod.invoke(appleObj));
            }
        }

从代码中可以看到我们使用反射调用了 setPrice 方法，并传递了 14 的值。之后使用反射调用了 getPrice 方法，输出其价格。上面的代码整个的输出结果是：

Apple Price:5
    Apple Price:14

从这个简单的例子可以看出，一般情况下我们使用反射获取一个对象的步骤：

*  获取类的 Class 对象实例

Class clz = Class.forName("com.zhenai.api.Apple");

*  根据 Class 对象实例获取 Constructor 对象

Constructor appleConstructor = clz.getConstructor();

*  使用 Constructor 对象的 newInstance 方法获取反射类对象

Object appleObj = appleConstructor.newInstance();

而如果要调用某一个方法，则需要经过下面的步骤：

*  获取方法的 Method 对象

Method setPriceMethod = clz.getMethod("setPrice", int.class);

*  利用 invoke 方法调用方法

setPriceMethod.invoke(appleObj, 14);

到这里，我们已经能够掌握反射的基本使用。但如果要进一步掌握反射，还需要对反射的常用 API 有更深入的理解。

在 JDK 中，反射相关的 API 可以分为下面几个方面：获取反射的 Class 对象、通过反射创建类对象、通过反射获取类属性方法及构造器。

**反射常用API**  
获取反射中的Class对象

在反射中，要获取一个类或调用一个类的方法，我们首先需要获取到该类的 Class 对象。

在 Java API 中，获取 Class 类对象有三种方法：

第一种，使用 Class.forName 静态方法。当你知道该类的全路径名时，你可以使用该方法获取 Class 类对象。

Class clz = Class.forName("java.lang.String");

第二种，使用 .class 方法。

这种方法只适合在编译前就知道操作的 Class。

Class clz = String.class;

第三种，使用类对象的 getClass() 方法。

String str = new String("Hello");
        Class clz = str.getClass();

通过反射创建类对象

通过反射创建类对象主要有两种方式：通过 Class 对象的 newInstance() 方法、通过 Constructor 对象的 newInstance() 方法。

第一种：通过 Class 对象的 newInstance() 方法。

Class clz = Apple.class;
        Apple apple = (Apple)clz.newInstance();

第二种：通过 Constructor 对象的 newInstance() 方法

Class clz = Apple.class;
        Constructor constructor = clz.getConstructor();
        Apple apple = (Apple)constructor.newInstance();

通过 Constructor 对象创建类对象可以选择特定构造方法，而通过 Class 对象则只能使用默认的无参数构造方法。下面的代码就调用了一个有参数的构造方法进行了类对象的初始化。

Class clz = Apple.class;
        Constructor constructor = clz.getConstructor(String.class, int.class);
        Apple apple = (Apple)constructor.newInstance("红富士", 15);

通过反射获取类属性、方法、构造器

我们通过 Class 对象的 getFields() 方法可以获取 Class 类的属性，但无法获取私有属性。

Class clz = Apple.class;
        Field[] fields = clz.getFields();
        for (Field field : fields) { 
            System.out.println(field.getName());
        }

输出结果是：

price

而如果使用 Class 对象的 getDeclaredFields() 方法则可以获取包括私有属性在内的所有属性：

Class clz = Apple.class;
        Field[] fields = clz.getDeclaredFields();
        for (Field field : fields) { 
            System.out.println(field.getName());
        }

输出结果是：

name
    price

与获取类属性一样，当我们去获取类方法、类构造器时，如果要获取私有方法或私有构造器，则必须使用有 declared 关键字的方法。

反射的应用很多，很多框架都有用到

spring 的 ioc/di 也是反射…  
javaBean和jsp之间调用也是反射…  
struts的 FormBean 和页面之间…也是通过反射调用…  
JDBC 的 classForName()也是反射…  
hibernate的 find(Class clazz) 也是反射…

反射还有一个不得不说的问题，就是性能问题，大量使用反射系统性能大打折扣。

[http_www.imooc.com_article_23418]: http://www.imooc.com/article/23418
[https_blog.csdn.net_sinat_35790812_article_details_79408537]: https://blog.csdn.net/sinat_35790812/article/details/79408537