Java反射详解:入门+使用+原理+应用场景

Java反射详解:入门+使用+原理+应用场景-mikechen的互联网架构

反射非常强大和有用,现在市面上绝大部分框架(spring、mybatis、rocketmq等等)中都有反射的影子,反射机制在框架设计中占有举足轻重的作用。

所以,在你Java进阶的道路上,你需要掌握好反射。

怎么才能学好反射,我们需要弄懂以下几个问题:

1.反射是什么?

2.反射有什么用?

3.反射的实现原理?

4.怎么用反射?

下面我就针对以上的疑问,一一来讲解。

反射是什么?

反射是java语言的一个特性,它允程序在运行时(注意不是编译的时候)来进行自我检查并且对内部的成员进行操作。

反射是在运行状态中,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,这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。

一句话总结: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。

为什么要用反射?

Java Reflection功能非常强大,并且非常有用,比如:

  • 获取任意类的名称、package信息、所有属性、方法、注解、类型、类加载器等
  • 获取任意对象的属性,并且能改变对象的属性
  • 调用任意对象的方法
  • 判断任意一个对象所属的类
  • 实例化任意一个类的对象
  • 通过反射我们可以实现动态装配,降低代码的耦合度,动态代理等。

怎么使用反射?

一般情况下我们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 = Class.forName("com.mikechen.reflection.JiaGou");
JiaGou jg= (JiaGou)clz.newInstance();

第二种:通过 Constructor 对象的 newInstance() 方法

Class clz = Class.forName("com.mikechen.reflection.JiaGou");
Constructor constructor = clz.getConstructor();
JiaGou jg= (JiaGou)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 = Class.forName("com.mikechen.reflection.JiaGou");
Constructor constructor = clz.getConstructor(String.class);
JiaGou jg= (JiaGou)constructor.newInstance("mikechen的互联网架构");

接下来我们就可以通过具体的API调用获取到详细的属性或者方法等详细了。

1、获取类的成员变量的信息

//mikechen的互联网架构
Field[] fields = cls.getDeclaredFields();

更加详细成员变量获取参考如下:

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2、获得类方法

//mikechen的互联网架构
Method[] methods = cls.getDeclaredMethods();

更加详细方法获取参考如下:

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3、获得构造函数

//mikechen的互联网架构 
Constructor[] constructors = cls.getDeclaredConstructors();

更加详细构造函数获取参考如下:

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这样通过反射就可以做在运行时获取类的完整构造,并获得类信息了。

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通过以上一个小案例了解了反射的使用,但如果你想对反射掌握得更好,还需深入理解反射背后的底层实现原理。

反射工作原理?

调用反射的总体流程如下:

1、当我们编写完一个Java项目之后,每个java文件都会被编译成一个.class文件。

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2、这些class文件在程序运行时会被ClassLoader加载到JVM中,当一个类被加载以后,JVM就会在内存中自动产生一个Class对象。

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3、通过Class对象获取Field/Method/Construcor

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我们一般平时是通过new的形式创建对象实际上就是通过这些Class来创建的,只不过这个class文件是编译的时候就生成的,程序相当于写死了给jvm去跑。

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反射是什么呢?当我们的程序在运行时,需要动态的加载一些类这些类可能之前用不到所以不用加载到jvm,而是在运行时根据需要才加载。

原来使用new的时候,需要明确的指定类名,这个时候属于硬编码实现,而在使用反射的时候,可以只传入类名参数,就可以生成对象,降低了耦合性,使得程序更具灵活性。

反射的应用场景

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举个例子我们的项目底层数据库有时是用mysql,有时用oracle,需要动态地根据实际情况加载驱动类,这个时候反射就有用了,假设 com.mikechen.java.myqlConnection,com.mikechen.java.oracleConnection这两个类我们要用。

这时候我们在使用 JDBC 连接数据库时使用 Class.forName()通过反射加载数据库的驱动程序,如果是mysql则传入mysql的驱动类,而如果是oracle则传入的参数就变成另一个了。

Spring 框架的 IOC(动态加载管理 Bean),Spring通过配置文件配置各种各样的bean,你需要用到哪些bean就配哪些,spring容器就会根据你的需求去动态加载,你的程序就能健壮地运行。

还有Spring AOP(动态代理)功能都和反射有关系。

除此之外还有很多框架:mybatis、dubbo、rocketmq等等都会用到反射机制。

以上!


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