Java进阶——反射

引入

动态编程语言

变量并不是在计算机内存中被写入的某个值，它们只是指向内存的“标签”和“名称”，所以动态编程语言的变量没有一个固定的类型。Python

静态编程语言

静态编程语言的变量有固定的类型，它们指的是内存中的值。Java、C、C++

介绍

反射机制

动态获取信息以及动态调用对象方法的功能。

提供的功能

• 运行时，判断任意一个对象所属类
• 运行时，构造任意一个类的对象
• 运行时，判断任意一个类所具有的成员方法和变量
• 运行时，调用任意一个对象的方法
• 生成动态代理

反射机制原理

RTTI 运行时类型信息

运行期间，Java通过Class对象记录每个对象RTTI，当编写并编译一个新类时，就会产生一个Class对象。

Class对象是在加载类时由JVM构造的，JVM为每个类管理一个独一无二的Class对象。

动态的生成字节码(.class文件)，加载到JVM中运行。

使用的类

Class类

Class对象的由来是将class文件读入内存，并为之创建一个Class对象。
实例表示正在运行的Java应用程序中的类和接口。
获取Class对象：

• Object.getClass();
• Class.getSuperClass();
• Class.forName();
• 对于包装器类型：类名.TYPE属性。

Field类

提供有关类和接口的属性信息，以及对其动态访问权限。

Constructor类

提供类的单个构造方法信息，以及对其的访问权限。

Method类

提供类和接口单独的某个方法的信息。

功能使用

获取对象的类

• getClass()

  //1.1 getClass()
  //获取对象的类
  String str = "hello world!";
  cls = str.getClass();
  System.out.println(cls.getName());
  

• Class.forName()
  • 类加载器加载方法

  //1.2  Class.forName();
  //根据具体包名来获取类
  //字符串合法命名是类的命名空间和类的名称组成
  cls = Class.forName("reflectprj.Student");
  

获取类的父类

• Class对象且该对象有父类

  //1.3 getSuperclass();
  //获取类的父类
  Class superCls = cls.getSuperclass();
  

获取类的构造方法

• 获取全部的构造方法getDeclaredConstructors()
• 获取特定的构造方法getDeclaredConstructor(Class[] class)
• 创建构造方法创建实例newInstance(参数)

  //3.1 getDeclaredConstructors();
  //获取类的构造方法
  Constructor[] constructors;
  constructors = cls.getDeclaredConstructors();
  for(Constructor constructor:constructors) {
        System.out.println(constructor.toString());
  }
  //3.1.2 
  //获取类特定的构造方法
    
  Class[] var = {int.class,String.class,String.class};
  Constructor constructor = cls.getDeclaredConstructor(var);
  System.out.println(constructor.toString());
    		
  //4.1 newInstance();
  //通过构造方法创建实例
  Student stu = (Student)constructor.newInstance(1,"王小明","man");
  System.out.println(stu.toString());
  

获取类的方法

• 获取全部的方法getDeclaredMethods()
• 获取特定的方法getDeclaredMethod("方法名",Class[])
• 将对象与方法关联，并调用方法。invoke(对象名,参数)
• 如果方法为私有，则调用method.setAccessible(true)

  //3.2 getDeclaredMethod();
  //获取类的方法
  Method [] ms = cls.getDeclaredMethods();
  for(Method m:ms) {
      System.out.println(m.getName());
  }
  
  //4.2 invoke();
  //调用类的方法
  Method m = cls.getDeclaredMethod("setSex", String.class);
  m.invoke(stu, "women");
  System.out.println(stu.toString());
  
  //5 setAccessible()
  //调用私有方法
  m = cls.getDeclaredMethod("print", null);
  m.setAccessible(true);
  m.invoke(stu,null);
  

获取类的属性

• 获取全部的属性getDeclaredFields()
• 获取特定的属性getDeclaredField("fieldName")
• 将对象与属性关联，并设置属性set(对象名,属性)
• 将对象与属性关联，获取属性get(对象名)
• 如果属性为私有，则调用method.setAccessible(true)

  //3.3 getDeclaredField()
  //获取类的属性
  Field fs[] = cls.getDeclaredFields();
  for(Field f:fs) {
        System.out.println(f.getName());
  }
  
  //4.3 set();
  //设置私有类属性
  Field f = cls.getDeclaredField("sex");
  f.setAccessible(true);
  f.set(stu,"men");
  System.out.println(f.get(stu).toString());
  

反射的应用

操作数据库

动态创建SQL语句。

public void save(Object obj) {
      String sql = "insert into ";
      try {
            Class cls = obj.getClass();
            String clsName = cls.getSimpleName();
            sql+=clsName;
            sql+="(";
            Field fs[] = cls.getDeclaredFields();
            for(Field f:fs) {
                  sql+=f.getName()+",";
            }
            sql = sql.substring(0, sql.length()-1);
            sql+=") values(";
            Field fs1[] = cls.getDeclaredFields();
            for(Field f:fs1) {
                  f.setAccessible(true);
                  sql+=f.get(obj)+",";
            }
            sql = sql.substring(0, sql.length()-1);
            sql+=")";
      }catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
      }
      System.out.println(sql);
}

解析XML

解析XML动态生成对象。(Spring框架)

动态代理

动态代理

框架使用

• Spring框架
• Hibernate框架
• Struts框架

缺点

反射对于性能有影响，反射基本上是一种解释操作。
可以告诉JVM希望做什么，让其满足要求。
这类操作慢于直接执行相同的操作。