java反射的原理，作用

偏执的太偏执、 2022-05-05 02:28 169阅读 0赞

## 什么是反射，反射原理 ##

Java反射的原理:java类的执行需要经历以下过程，

编译:.java文件编译后生成.class字节码文件  
加载：类加载器负责根据一个类的全限定名来读取此类的二进制字节流到JVM内部，并存储在运行时内存区的方法区，然后将其转换为一个与目标类型对应的java.lang.Class对象实例  
连接：细分三步  
  验证：格式（class文件规范） 语义（final类是否有子类） 操作  
  准备：静态变量赋初值和内存空间，final修饰的内存空间直接赋原值，此处不是用户指定的初值。  
  解析：符号引用转化为直接引用，分配地址  
初始化:有父类先初始化父类，然后初始化自己；将static修饰代码执行一遍，如果是静态变量，则用用户指定值覆盖原有初值；如果是代码块，则执行一遍操作。

Java的反射就是利用上面第二步加载到jvm中的.class文件来进行操作的。.class文件中包含java类的所有信息，当你不知道某个类具体信息时，可以使用反射获取class，然后进行各种操作。

Java反射就是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性；并且能改变它的属性。总结说：反射就是把java类中的各种成分映射成一个个的Java对象，并且可以进行操作。

## 获取class的三种方式 ##

先定义一个实体类Person：

Package reflex;
    public class Person {
        //私有属性
        private String name = "Tom";
    
        //公有属性
        public int age = 18;
    
        //构造方法
        public Person() {   
    
        }
    
        //私有方法
        private void say(){
            System.out.println("private say()...");
        }
    
        //公有方法
        public void work(){
            System.out.println("public work()...");
        }
    }

### 获取class方法 （类 对象 Class） ###

//1、对象调用 getClass() 方法来获取,通常应用在：比如你传过来一个 Object  
//  类型的对象，而我不知道你具体是什么类，用这种方法  
　　Person p1 = new Person();  
　　Class c1 = p1.getClass();

//2、类名.class 的方式得到,该方法最为安全可靠，程序性能更高  
//  这说明任何一个类都有一个隐含的静态成员变量 class  
　　Class c2 = Person.class;

//3、通过 Class 对象的 forName() 静态方法来获取，用的最多，  
//   但可能抛出 ClassNotFoundException 异常  
　　Class c3 = Class.forName("reflex.Person");

需要注意的是：一个类在 JVM 中只会有一个 Class 实例,即我们对上面获取的 c1,c2,c3进行 equals 比较，发现都是true。代码如下：

Class class1 = Person.class;
            Person person = new Person();
            Class class2= person.getClass();
            if(class1.equals(class2)){
                System.out.println("class1.equals(class2)");
            }

Class具有的部分方法如下：

getName()：获得类的完整名字。  
　　getFields()：获得类的public类型的属性。  
　　getDeclaredFields()：获得类的所有属性。包括private 声明的和继承类  
　　getMethods()：获得类的public类型的方法。  
　　getDeclaredMethods()：获得类的所有方法。包括private 声明的和继承类  
　　getMethod(String name, Class\[\] parameterTypes)：获得类的特定方法，name参数指定方法的名字，parameterTypes 参数指定方法的参数类型。  
　　getConstructors()：获得类的public类型的构造方法。  
　　getConstructor(Class\[\] parameterTypes)：获得类的特定构造方法，parameterTypes 参数指定构造方法的参数类型。  
　　newInstance()：通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象。

## Class能实现的功能 ##

1判断对象属于哪个类

Person person = new Person();  
        Class class2= person.getClass();  
        System.out.println("class2："+class2);  
输出：class2：class reflect.Person

2获取类信息  
        Class class1 = Person.class;  
        Method\[\] methods = class1.getMethods();  
        Method\[\] declaredMethods = class1.getDeclaredMethods();  
        Field\[\] declaredFields = class1.getDeclaredFields();

3构建对象

Person person = new Person();  
        Class class2= person.getClass();  
        Object o = class2.newInstance();  
         //强转前先用instanceof判断  
        if(o instanceof Person)\{  
            ((Person) o).work();  
        \}

4动态执行方法  
        Class class1 = Person.class;  
        Method work = class1.getDeclaredMethod("work");  
        Person person = new Person();  
        work.invoke(person);

5动态操作属性  
       Class class1 = Person.class;  
        Person person = new Person();  
        Field field = class1.getDeclaredField("age");  
        //age默认值是18  
        field.set(person,22);  
        System.out.println(person.age);

6动态代理

可以参考：[https://blog.csdn.net/h2604396739/article/details/83096696][https_blog.csdn.net_h2604396739_article_details_83096696]

### jdk源码对反射的使用实例 ###

LongAdder中，运用反射获取某属性的偏移值，方便Unsafe类直接获取某属性的值

// Unsafe mechanics Unsafe相关的初始化  
private static final sun.misc.Unsafe UNSAFE;  
private static final long valueOffset;  
static \{  
    try \{  
        UNSAFE = sun.misc.Unsafe.getUnsafe();  
        Class<?> ak = Cell.class;  
        // 获取类中属性的偏移值  
        valueOffset = UNSAFE.objectFieldOffset (ak.getDeclaredField("value"));  
    \} catch (Exception e) \{  
        throw new Error(e);  
    \}  
\}

final boolean cas(long cmp, long val) \{  
    return UNSAFE.compareAndSwapLong(this, valueOffset, cmp, val);  
\}

### 什么时候应该使用反射? ###

1）反射构建出无法直接访问的类:例如可以把完整的包+类名称放到properties中，java中获取，然后就可以根据这个配置获取class了,然后你就可以干很多事  
Class.forName("name");  
2）调用不可访问的方法  
如你想让单例变得不单例，可参考：https://blog.csdn.net/h2604396739/article/details/83825148  
3）简化代码  
参考：https://blog.csdn.net/h2604396739/article/details/83825148

[https_blog.csdn.net_h2604396739_article_details_83096696]: https://blog.csdn.net/h2604396739/article/details/83096696