Java中反射机制的原理

发布时间：2021-05-11 15:30:39 作者：Leah
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Java中反射机制的原理？很多新手对此不是很清楚，为了帮助大家解决这个难题，下面小编将为大家详细讲解，有这方面需求的人可以来学习下，希望你能有所收获。

Java的优点是什么

1. 简单，只需理解基本的概念，就可以编写适合于各种情况的应用程序；2. 面向对象；3. 分布性，Java是面向网络的语言；4. 鲁棒性，java提供自动垃圾收集来进行内存管理，防止程序员在管理内存时容易产生的错误。；5. 安全性，用于网络、分布环境下的Java必须防止病毒的入侵。6. 体系结构中立，只要安装了Java运行时系统，就可在任意处理器上运行。7. 可移植性，Java可以方便地移植到网络上的不同机器。8.解释执行，Java解释器直接对Java字节码进行解释执行。

Java 反射机制

Reflection（反射）是被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在执行期借助于Reflection
API取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性及方法。

Java反射机制提供的功能

在运行时判断任意一个对象所属的类
在运行时构造任意一个类的对象
在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
生成动态代理

反射相关的主要API：

java.lang.Class:代表一个类
java.lang.reflect.Method:代表类的方法
java.lang.reflect.Field:代表类的成员变量
java.lang.reflect.Constructor:代表类的构造方法

Class类

对照镜子后可以得到的信息：某个类的属性、方法和构造器、某个类到底实现了哪些接口。对于每个类而言，JRE 都为其保留一个不变的 Class类型的对象。一个 Class对象包含了特定某个类的有关信息。
Class本身也是一个类
Class对象只能由系统建立对象
一个类在JVM 中只会有一个Class实例
一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件
每个类的实例都会记得自己是由哪个Class 实例所生成
通过Class可以完整地得到一个类中的完整结构

实例化Class类对象

1、前提：若已知具体的类，通过类的class属性获取，该方法最为安全可靠，程序性能最高

实例：

Class clazz = String.class;

2、前提：已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象

实例：

Class clazz ="www.atguigu.com".getClass();

3、前提：已知一个类的全类名，且该类在类路径下，可通过Class类的静态方法forName()获取，可能抛出
ClassNotFoundException

实例：

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

4、其他方式(不做要求)

ClassLoader cl =this.getClass().getClassLoader();

Classclazz4 = cl.loadClass("类的全类名");

创建类对象并获取类的完整结构

1.创建类的对象：调用Class对象的newInstance()方法

要求：

1）类必须有一个无参数的构造器。

2）类的构造器的访问权限需要足够。

难道没有无参的构造器就不能创建对象了吗？

不是！只要在操作的时候明确的调用类中的构造方法，并将参数传递进去之后，才可以实例化操作。步骤如下：

1）通过Class类的getDeclaredConstructor(Class …parameterTypes)取得本类的指定形参类型的构造器

2）向构造器的形参中传递一个对象数组进去，里面包含了构造器中所需的各个参数。

//1.根据全类名获取对应的Class对象
String name = "atguigu.java.Person";
Class clazz = null;
clazz = Class.forName(name);
//2.调用指定参数结构的构造器，生成Constructor的实例
Constructor con = clazz.getConstructor(String.class,Integer.class);
//3.通过Constructor的实例创建对应类的对象，并初始化类属性
Person p2 = (Person)  con.newInstance("Peter",20);
System.out.println(p2);

通过反射调用类的完整结构

使用反射可以取得：

1.实现的全部接口

public Class

通过反射调用类中的指定方法、指定属性

1.调用指定方法

通过反射，调用类中的方法，通过Method类完成。步骤：

1.通过Class类的getMethod(String name,Class…parameterTypes)方法取得一个Method对象，并设置此方法操作时所需要的参数类型。

2.之后使用Object invoke(Object obj, Object[] args)进行调用，并向方法中传递要设置的obj对象的参数信息。

Object invoke(Object obj, Object … args)

说明：

1.Object 对应原方法的返回值，若原方法无返回值，此时返回null

2.若原方法若为静态方法，此时形参Objectobj可为null

3.若原方法形参列表为空，则Object[]args为null

4.若原方法声明为private,则需要在调用此invoke()方法前，显式调用方法对象的 setAccessible(true)方法，将可访问private的方法。

2.调用指定属性

在反射机制中，可以直接通过Field类操作类中的属性，通过Field类提供的set()和get()方法就可以完成设置和取得属性内容的操作。

public Field getField(Stringname) 返回此Class对象表示的类或接口的指定的public的Field。
public Field getDeclaredField(Stringname)返回此Class对象表示的类或接口的指定的Field。

在Field中：

public Object get(Object obj)取得指定对象obj上此Field的属性内容
public void set(Object obj,Objectvalue) 设置指定对象obj上此Field的属性内容

注：在类中属性都设置为private的前提下，在使用set()和get()方法时，首先要使用Field类中的setAccessible(true)方法将需要操作的属性设置为可以被外部访问。
public void setAccessible(true)访问私有属性时，让这个属性可见。

Java动态代理

1、动态代理是指客户通过代理类来调用其它对象的方法，并且是在程序运行时根据需要动态创建目标类的代理对象。

2、动态代理使用场合:

调试
远程方法调用

3、代理设计模式的原理:

使用一个代理将对象包装起来, 然后用该代理对象取代原始对象. 任何对原始对象的调用都要通过代理. 代理对象决定是否以及何时将方法调用转到原始对象上

4、Proxy ：专门完成代理的操作类，是所有动态代理类的父类。通过此类为一个或多个接口动态地生成实现类。

5、提供用于创建动态代理类和动态代理对象的静态方法

static Class

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