音樂的浪漫之處在于：它能將封存的記憶迅速拼湊起來，你會(huì)清晰的記起當(dāng)時(shí)，聽這首歌的感覺和狀態(tài)，就像時(shí)空真的倒回某一刻。

搖滾樂隊(duì)

反射是框架設(shè)計(jì)的靈魂

（使用的前提條件：必須先得到代表的字節(jié)碼的Class，Class類用于表示.class文件（字節(jié)碼））

一、反射的概述

JAVA反射機(jī)制是在運(yùn)行狀態(tài)中，對(duì)于任意一個(gè)類，都能夠知道這個(gè)類的所有屬性和方法；對(duì)于任意一個(gè)對(duì)象，都能夠調(diào)用它的任意一個(gè)方法和屬性；這種動(dòng)態(tài)獲取的信息以及動(dòng)態(tài)調(diào)用對(duì)象的方法的功能稱為java語言的反射機(jī)制。

要想解剖一個(gè)類,必須先要獲取到該類的字節(jié)碼文件對(duì)象。而解剖使用的就是Class類中的方法.所以先要獲取到每一個(gè)字節(jié)碼文件對(duì)應(yīng)的Class類型的對(duì)象.

以上的總結(jié)就是什么是反射

反射就是把java類中的各種成分映射成一個(gè)個(gè)的Java對(duì)象

例如：一個(gè)類有：成員變量、方法、構(gòu)造方法、包等等信息，利用反射技術(shù)可以對(duì)一個(gè)類進(jìn)行解剖，把個(gè)個(gè)組成部分映射成一個(gè)個(gè)對(duì)象。

（其實(shí)：一個(gè)類中這些成員方法、構(gòu)造方法、在加入類中都有一個(gè)類來描述）

如圖是類的正常加載過程：反射的原理在與class對(duì)象。

熟悉一下加載的時(shí)候：Class對(duì)象的由來是將class文件讀入內(nèi)存，并為之創(chuàng)建一個(gè)Class對(duì)象。

反方向的鐘

其中這個(gè)Class對(duì)象很特殊。我們先了解一下這個(gè)Class類

Java?反射機(jī)制對(duì)于小白來說，真的是一道巨大的坎兒，其他的東西吧，無非就是內(nèi)容多點(diǎn)，多看看多背背就好了，反射真的就是不管看了多少遍不理解就還是不理解，而且學(xué)校里面的各大教材應(yīng)該都沒有反射這個(gè)章節(jié)，有也是一帶而過。說實(shí)話，在這篇文章之前，我對(duì)反射也并非完全了解，畢竟平常開發(fā)基本用不到，不過，看完這篇文章相信你對(duì)反射就沒啥疑點(diǎn)了。

Class類的動(dòng)態(tài)加載類

如何動(dòng)態(tài)加載一個(gè)類呢？首先我們需要區(qū)分什么是動(dòng)態(tài)加載？什么是靜態(tài)加載？我們普遍認(rèn)為編譯時(shí)刻加載的類是靜態(tài)加載類，運(yùn)行時(shí)刻加載的類是動(dòng)態(tài)加載類。我們舉一個(gè)例子：

Class A{Public static void main(String[] args){if("B".equal(args[0])){B b=new B();b.start();}if("C".equal(args[0])){ ? ?C c=new C(); ? C.start(); ? ? ?} ? }}


上面這一段代碼，當(dāng)我們?cè)谟胑clipse或者myeclipse的時(shí)候我們并不關(guān)心是否能夠通過編譯，當(dāng)我們直接在cmd使用javac訪問A.java類的時(shí)候，就會(huì)拋出問題:

A.java：7：錯(cuò)誤：找不到符號(hào)B b=new B();符號(hào): ?類B位置：類AA.java：7：錯(cuò)誤：找不到符號(hào)B b=new B();符號(hào): ?類B位置：類AA.java：12：錯(cuò)誤：找不到符號(hào)C c=new C();符號(hào): ?類C位置：類AA.java：12：錯(cuò)誤：找不到符號(hào)C c=new C();符號(hào): ?類C位置：類A4個(gè)錯(cuò)誤


或許我們理所當(dāng)然的認(rèn)為這樣應(yīng)該是錯(cuò)，類B根本就不存在。但是如果我們多思考一下，就會(huì)發(fā)現(xiàn)B一定用嗎？不一定。C一定用嗎？也不一定。那么好，現(xiàn)在我們就讓B類存在

Class B{Public static void start(){System.out.print("B...satrt"); ? }}


現(xiàn)在我們就先 javac B.class,讓B類先開始編譯。然后在運(yùn)行javac A.class。結(jié)果是：

A.java：12：錯(cuò)誤：找不到符號(hào)C c=new C();符號(hào): ?類C位置：類AA.java：12：錯(cuò)誤：找不到符號(hào)C c=new C();符號(hào): ?類C位置：類A2個(gè)錯(cuò)誤


我們?cè)傧耄@個(gè)程序有什么問題。如果你說沒有什么問題？C類本來就不存在?。∧敲磫栴}來了B類已經(jīng)存在了，假設(shè)我現(xiàn)在就想用B，我們這個(gè)程序用得了嗎？答案是肯定的，用不了。那用不了的原因是什么？因?yàn)槲覀冞@個(gè)程序是做的類的靜態(tài)加載，也就是說new創(chuàng)建對(duì)象是靜態(tài)加載類，在編譯時(shí)刻就需要加載所有的，可能使用到的類。所以不管你用不用這個(gè)類?，F(xiàn)在B類是存在的，但是我們這個(gè)程序仍然用不了，因?yàn)闀?huì)一直報(bào)C類有問題，所以B類我也用不了。那么在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，我們肯定需要如果B類存在，B類我就能用，當(dāng)用C類的時(shí)候，你再告訴我錯(cuò)了。如果說將來你有100個(gè)類，只要其中一個(gè)類出現(xiàn)問題，其它99個(gè)類你都用不了。所以這并不是我們想要的。我們想要的就是我用那個(gè)類就加載那個(gè)類，也就是常說的運(yùn)行時(shí)刻加載，動(dòng)態(tài)加載類。如何實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)加載類呢？我們可以建這么一個(gè)類

Class All{Public static void start(){try{Class cl= Class.forName(args[0]);//通過類類型，創(chuàng)建該類的對(duì)象cl.newInstance();}catch(Exception e){e.printStackTrace();}}}


前面我們?cè)诜治鯟lass實(shí)例化對(duì)象的方式的時(shí)候，Class.forName("類的全稱")，它不僅僅表示了類的類類型，還表示了動(dòng)態(tài)加載類。當(dāng)我們javac All.java的時(shí)候，它不會(huì)報(bào)任何錯(cuò)誤，也就是說在編譯的時(shí)候是沒有錯(cuò)誤的。只有當(dāng)我們具體用某個(gè)類的時(shí)候，那個(gè)類不存在，它才會(huì)報(bào)錯(cuò)。如果加載的類是B類，就需要：

B bt = (B) cl.newInstance();

萬一加載的是C類呢，可以改成

C ct = (C) cl.newInstance();

但是如果我想用很多的類或者加載很多的類，該怎么辦？我們可以統(tǒng)一一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，不論C類還是B類或者其他的類，比如定義一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)Stand s = (Stand) cl.newInstance();

只要B類和C類都是這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的就行了。

Class All{Public static void start(){try{Class cl= Class.forName(args[0]);//通過類類型，創(chuàng)建該類的對(duì)象Stand s = (Stand) cl.newInstance();s.start();}catch(Exception e){e.printStackTrace();}}}interface Stand {Public void start();}


現(xiàn)在如果我想要用B類，我們只需要：

Class B implements Stand{Public void start(){System.out.print("B...satrt");}}


加載B類,編譯運(yùn)行。

javac B.javajavac Stand.javajava Stand B


結(jié)果：B...satrt

如果以后想用某一個(gè)類，不需要重新編譯，只需要實(shí)現(xiàn)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的接口即可。只需要?jiǎng)討B(tài)的加載新的東西就行了。這就是動(dòng)態(tài)加載類。

1. 拋磚引玉：為什么要使用反射

前文我們說過，接口的使用提高了代碼的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性，并且降低了代碼的耦合度。

來看個(gè)例子：

首先，我們擁有一個(gè)接口 X 及其方法 test，和兩個(gè)對(duì)應(yīng)的實(shí)現(xiàn)類 A、B：

publicclass Test {
? ?
? ?interface X {
? ? public void test();
}

? ?class A implements X{
? ? ? ?@Override
? ? ? ?public void test() {
? ? ? ? ? ? System.out.println("I am A");
? ? ? ?}
? ?}

? ?class B implements X{
? ? ? ?@Override
? ? ? ?public void test() {
? ? ? ? ? ?System.out.println("I am B");
? ?}
}


通常情況下，我們需要使用哪個(gè)實(shí)現(xiàn)類就直接 new 一個(gè)就好了，看下面這段代碼：

publicclass Test { ? ?

? ?......

public static void main(String[] args) {
? ? ? ?X a = create1("A");
? ? ? ?a.test();
? ? ? ?X b = create1("B");
? ? ? ?b.test();
? ?}

? ?public static X create1(String name){
? ? ? ?if (name.equals("A")) {
? ? ? ? ? ?returnnew A();
? ? ? ?} elseif(name.equals("B")){
? ? ? ? ? ?returnnew B();
? ? ? ?}
? ? ? ?returnnull;
? ?}

}


按照上面這種寫法，如果有成百上千個(gè)不同的 X 的實(shí)現(xiàn)類需要?jiǎng)?chuàng)建，那我們豈不是就需要寫上千個(gè) if 語句來返回不同的 X 對(duì)象？

我們來看看看反射機(jī)制是如何做的：

publicclass Test {

? ?public static void main(String[] args) {
?X a = create2("A");
? ? ? ?a.test();
? ? ? ?X b = create2("B");
? ? ? ?b.testReflect();
? ?}
? ?
// 使用反射機(jī)制
? ?public static X create2(String name){
? ? ? ?Class<?> class = Class.forName(name);
? ? ? ?X x = (X) class.newInstance();
? ? ? ?return x;
? ?}
}


向 create2() 方法傳入包名和類名，通過反射機(jī)制動(dòng)態(tài)的加載指定的類，然后再實(shí)例化對(duì)象。

看完上面這個(gè)例子，相信諸位對(duì)反射有了一定的認(rèn)識(shí)。反射擁有以下四大功能：

• 在運(yùn)行時(shí)（動(dòng)態(tài)編譯）獲知任意一個(gè)對(duì)象所屬的類。

• 在運(yùn)行時(shí)構(gòu)造任意一個(gè)類的對(duì)象。

• 在運(yùn)行時(shí)獲知任意一個(gè)類所具有的成員變量和方法。

• 在運(yùn)行時(shí)調(diào)用任意一個(gè)對(duì)象的方法和屬性。

上述這種動(dòng)態(tài)獲取信息、動(dòng)態(tài)調(diào)用對(duì)象的方法的功能稱為 Java 語言的反射機(jī)制。

2. 理解 Class 類

要想理解反射，首先要理解 Class 類，因?yàn)?Class 類是反射實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。

img

在程序運(yùn)行期間，JVM 始終為所有的對(duì)象維護(hù)一個(gè)被稱為運(yùn)行時(shí)的類型標(biāo)識(shí)，這個(gè)信息跟蹤著每個(gè)對(duì)象所屬的類的完整結(jié)構(gòu)信息，包括包名、類名、實(shí)現(xiàn)的接口、擁有的方法和字段等?？梢酝ㄟ^專門的 Java 類訪問這些信息，這個(gè)類就是 Class 類。我們可以把 Class 類理解為類的類型，一個(gè) Class 對(duì)象，稱為類的類型對(duì)象，一個(gè)?Class?對(duì)象對(duì)應(yīng)一個(gè)加載到 JVM 中的一個(gè)?.class?文件。

在通常情況下，一定是先有類再有對(duì)象。以下面這段代碼為例，類的正常加載過程是這樣的：

img

首先 JVM 會(huì)將你的代碼編譯成一個(gè) .class 字節(jié)碼文件，然后被類加載器（Class Loader）加載進(jìn) JVM 的內(nèi)存中，同時(shí)會(huì)創(chuàng)建一個(gè)?Date?類的?Class?對(duì)象存到堆中（注意這個(gè)不是 new 出來的對(duì)象，而是類的類型對(duì)象）。JVM 在創(chuàng)建 Date 對(duì)象前，會(huì)先檢查其類是否加載，尋找類對(duì)應(yīng)的 Class 對(duì)象，若加載好，則為其分配內(nèi)存，然后再進(jìn)行初始化 new Date()。

img

需要注意的是，每個(gè)類只有一個(gè)?Class?對(duì)象，也就是說如果我們有第二條 new Date() 語句，JVM 不會(huì)再生成一個(gè) Date 的 Class 對(duì)象，因?yàn)橐呀?jīng)存在一個(gè)了。這也使得我們可以利用 == 運(yùn)算符實(shí)現(xiàn)兩個(gè)類對(duì)象比較的操作：

img

OK，那么在加載完一個(gè)類后，堆內(nèi)存的方法區(qū)就產(chǎn)生了一個(gè) Class 對(duì)象，這個(gè)對(duì)象就包含了完整的類的結(jié)構(gòu)信息，我們可以通過這個(gè)?Class?對(duì)象看到類的結(jié)構(gòu)，就好比一面鏡子。所以我們形象的稱之為：反射。

說的再詳細(xì)點(diǎn)，再解釋一下。上文說過，在通常情況下，一定是先有類再有對(duì)象，我們把這個(gè)通常情況稱為 “正”。那么反射中的這個(gè) “反” 我們就可以理解為根據(jù)對(duì)象找到對(duì)象所屬的類（對(duì)象的出處）

img

通過反射，也就是調(diào)用了 getClass() 方法后，我們就獲得了 Date 類對(duì)應(yīng)的 Class 對(duì)象，看到了 Date 類的結(jié)構(gòu)，輸出了 Date 對(duì)象所屬的類的完整名稱，即找到了對(duì)象的出處。當(dāng)然，獲取 Class 對(duì)象的方式不止這一種。

img

3. 獲取 Class 類對(duì)象的四種方式

從 Class 類的源碼可以看出，它的構(gòu)造函數(shù)是私有的，也就是說只有 JVM 可以創(chuàng)建 Class 類的對(duì)象，我們不能像普通類一樣直接 new 一個(gè) Class 對(duì)象。

img

我們只能通過已有的類來得到一個(gè) Class類對(duì)象，Java 提供了四種方式：

第一種：知道具體類的情況下可以使用：

img

但是我們一般是不知道具體類的，基本都是通過遍歷包下面的類來獲取 Class 對(duì)象，通過此方式獲取 Class 對(duì)象不會(huì)進(jìn)行初始化。

第二種：通過?**Class.forName()**傳入全類名獲取：

這個(gè)方法內(nèi)部實(shí)際調(diào)用的是 forName0：

img

第 2 個(gè) boolean 參數(shù)表示類是否需要初始化，默認(rèn)是需要初始化。一旦初始化，就會(huì)觸發(fā)目標(biāo)對(duì)象的 static 塊代碼執(zhí)行，static 參數(shù)也會(huì)被再次初始化。

第三種：通過對(duì)象實(shí)例?instance.getClass()?獲取：

img

第四種：通過類加載器?xxxClassLoader.loadClass()?傳入類路徑獲取

img

通過類加載器獲取 Class 對(duì)象不會(huì)進(jìn)行初始化，意味著不進(jìn)行包括初始化等一些列步驟，靜態(tài)塊和靜態(tài)對(duì)象不會(huì)得到執(zhí)行。這里可以和 forName 做個(gè)對(duì)比。

4. 通過反射構(gòu)造一個(gè)類的實(shí)例

上面我們介紹了獲取 Class 類對(duì)象的方式，那么成功獲取之后，我們就需要構(gòu)造對(duì)應(yīng)類的實(shí)例。下面介紹三種方法，第一種最為常見，最后一種大家稍作了解即可。

① 使用 Class.newInstance

舉個(gè)例子：

img

創(chuàng)建了一個(gè)與 alunbarClass2 具有相同類類型的實(shí)例。

需要注意的是，*newInstance***方法調(diào)用默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)（無參構(gòu)造函數(shù)）初始化新創(chuàng)建的對(duì)象。如果這個(gè)類沒有默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)， 就會(huì)拋出一個(gè)異常。

img

② 通過反射先獲取構(gòu)造方法再調(diào)用

由于不是所有的類都有無參構(gòu)造函數(shù)又或者類構(gòu)造器是 private 的，在這樣的情況下，如果我們還想通過反射來實(shí)例化對(duì)象，Class.newInstance 是無法滿足的。

此時(shí)，我們可以使用 Constructor 的 newInstance 方法來實(shí)現(xiàn)，先獲取構(gòu)造函數(shù)，再執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)。

img

從上面代碼很容易看出，Constructor.newInstance 是可以攜帶參數(shù)的，而 Class.newInstance 是無參的，這也就是為什么它只能調(diào)用無參構(gòu)造函數(shù)的原因了。

大家不要把這兩個(gè) newInstance 方法弄混了。如果被調(diào)用的類的構(gòu)造函數(shù)為默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)，采用Class.newInstance() 是比較好的選擇， 一句代碼就 OK；如果需要調(diào)用類的帶參構(gòu)造函數(shù)、私有構(gòu)造函數(shù)等， 就需要采用 Constractor.newInstance()

批量獲取構(gòu)造函數(shù)：

1）獲取所有"公有的"構(gòu)造方法

img

2）獲取所有的構(gòu)造方法（包括私有、受保護(hù)、默認(rèn)、公有）

img

單個(gè)獲取構(gòu)造函數(shù)：

1）獲取一個(gè)指定參數(shù)類型的"公有的"構(gòu)造方法

img

2）獲取一個(gè)指定參數(shù)類型的"構(gòu)造方法"，可以是私有的，或受保護(hù)、默認(rèn)、公有

img

舉個(gè)例子：

package fanshe;

publicclass Student {
//（默認(rèn)的構(gòu)造方法）
Student(String str){
?System.out.println("(默認(rèn))的構(gòu)造方法 s = " + str);
}
// 無參構(gòu)造方法
public Student(){
?System.out.println("調(diào)用了公有、無參構(gòu)造方法執(zhí)行了。。。");
}
// 有一個(gè)參數(shù)的構(gòu)造方法
public Student(char name){
?System.out.println("姓名：" + name);
}
// 有多個(gè)參數(shù)的構(gòu)造方法
public Student(String name ,int age){
?System.out.println("姓名："+name+"年齡："+ age);//這的執(zhí)行效率有問題，以后解決。
}
// 受保護(hù)的構(gòu)造方法
protected Student(boolean n){
?System.out.println("受保護(hù)的構(gòu)造方法 n = " + n);
}
// 私有構(gòu)造方法
private Student(int age){
?System.out.println("私有的構(gòu)造方法年齡："+ age);
}
}

----------------------------------
? ?
publicclass Constructors {
public static void main(String[] args) throws Exception {
?// 加載Class對(duì)象
?Class clazz = Class.forName("fanshe.Student");
? ? ? ?
?// 獲取所有公有構(gòu)造方法
?Constructor[] conArray = clazz.getConstructors();
?for(Constructor c : conArray){
? System.out.println(c);
?}
? ? ? ?
?// 獲取所有的構(gòu)造方法(包括：私有、受保護(hù)、默認(rèn)、公有)
?conArray = clazz.getDeclaredConstructors();
?for(Constructor c : conArray){
? System.out.println(c);
?}
? ? ? ?
?// 獲取公有、無參的構(gòu)造方法
? ? ? ?// 因?yàn)槭菬o參的構(gòu)造方法所以類型是一個(gè)null,不寫也可以：這里需要的是一個(gè)參數(shù)的類型，切記是類型
?// 返回的是描述這個(gè)無參構(gòu)造函數(shù)的類對(duì)象。
?Constructor con = clazz.getConstructor(null);
?Object obj = con.newInstance(); // 調(diào)用構(gòu)造方法
?
?// 獲取私有構(gòu)造方法
?con = clazz.getDeclaredConstructor(int.class);
?System.out.println(con);
?con.setAccessible(true); // 為了調(diào)用 private 方法/域 我們需要取消安全檢查
?obj = con.newInstance(12); // 調(diào)用構(gòu)造方法
}
}


③ 使用開源庫 Objenesis

Objenesis 是一個(gè)開源庫，和上述第二種方法一樣，可以調(diào)用任意的構(gòu)造函數(shù)，不過封裝的比較簡(jiǎn)潔：

publicclass Test {
? ?// 不存在無參構(gòu)造函數(shù)
? ?privateint i;
? ?public Test(int i){
? ? ? ?this.i = i;
? ?}
? ?public void show(){
? ? ? ?System.out.println("test..." + i);
? ?}
}

------------------------
? ?
public static void main(String[] args) {
? ? ? ?Objenesis objenesis = new ObjenesisStd(true);
? ? ? ?Test test = objenesis.newInstance(Test.class);
? ? ? ?test.show();
? ?}


使用非常簡(jiǎn)單，Objenesis 由子類 ObjenesisObjenesisStd實(shí)現(xiàn)。詳細(xì)源碼此處就不深究了，了解即可。

5. 通過反射獲取成員變量并使用

和獲取構(gòu)造函數(shù)差不多，獲取成員變量也分批量獲取和單個(gè)獲取。返回值通過 Field 類型來接收。

批量獲取：

1）獲取所有公有的字段

img

2）獲取所有的字段（包括私有、受保護(hù)、默認(rèn)的）

img

單個(gè)獲取：

1）獲取一個(gè)指定名稱的公有的字段

img

2）獲取一個(gè)指定名稱的字段，可以是私有、受保護(hù)、默認(rèn)的

img

獲取到成員變量之后，如何修改它們的值呢？

img

invoke 方法中包含兩個(gè)參數(shù)：

• obj：哪個(gè)對(duì)象要來調(diào)用這個(gè)方法

• args：調(diào)用方法時(shí)所傳遞的實(shí)參

舉個(gè)例子：

package fanshe.method;

publicclass Student {
public void show1(String s){
?System.out.println("調(diào)用了：公有的，String參數(shù)的show1(): s = " + s);
}
protected void show2(){
?System.out.println("調(diào)用了：受保護(hù)的，無參的show2()");
}
void show3(){
?System.out.println("調(diào)用了：默認(rèn)的，無參的show3()");
}
private String show4(int age){
?System.out.println("調(diào)用了，私有的，并且有返回值的，int參數(shù)的show4(): age = " + age);
?return"abcd";
}
}

-------------------------------------------
publicclass MethodClass {
public static void main(String[] args) throws Exception {
?// 獲取 Class對(duì)象
?Class stuClass = Class.forName("fanshe.method.Student");
? ? ? ?// 獲取公有的無參構(gòu)造函數(shù)
? ? ? ?Constructor con = stuClass.getConstructor();
? ? ? ?
?// 獲取所有公有方法
?stuClass.getMethods();
?Method[] methodArray = stuClass.getMethods();
?for(Method m : methodArray){
? System.out.println(m);
?}
? ? ? ?
?// 獲取所有的方法，包括私有的
?methodArray = stuClass.getDeclaredMethods();
?for(Method m : methodArray){
? System.out.println(m);
?}
? ? ? ?
?// 獲取公有的show1()方法
?Method m = stuClass.getMethod("show1", String.class);
?System.out.println(m);
?Object obj = con.newInstance(); // 調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，實(shí)例化一個(gè) Student 對(duì)象
?m.invoke(obj, "小牛肉");
?
?// 獲取私有的show4()方法
?m = stuClass.getDeclaredMethod("show4", int.class);
?m.setAccessible(true); // 解除私有限定
?Object result = m.invoke(obj, 20);
?System.out.println("返回值：" + result);
}
}


7. 反射機(jī)制優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：比較靈活，能夠在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)獲取類的實(shí)例。

缺點(diǎn)：

1）性能瓶頸：反射相當(dāng)于一系列解釋操作，通知 JVM 要做的事情，性能比直接的 Java 代碼要慢很多。

2）安全問題：反射機(jī)制破壞了封裝性，因?yàn)橥ㄟ^反射可以獲取并調(diào)用類的私有方法和字段。

8. 反射的經(jīng)典應(yīng)用場(chǎng)景

反射在我們實(shí)際編程中其實(shí)并不會(huì)直接大量的使用，但是實(shí)際上有很多設(shè)計(jì)都與反射機(jī)制有關(guān)，比如：

• 動(dòng)態(tài)代理機(jī)制

• 使用 JDBC 連接數(shù)據(jù)庫

• Spring / Hibernate 框架（實(shí)際上是因?yàn)槭褂昧藙?dòng)態(tài)代理，所以才和反射機(jī)制有關(guān)）

為什么說動(dòng)態(tài)代理使用了反射機(jī)制，下篇文章會(huì)給出詳細(xì)解釋。

JDBC 連接數(shù)據(jù)庫

在 JDBC 的操作中，如果要想進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的連接，則必須按照以下幾步完成：

• 通過 Class.forName() 加載數(shù)據(jù)庫的驅(qū)動(dòng)程序 （通過反射加載）

• 通過 DriverManager 類連接數(shù)據(jù)庫，參數(shù)包含數(shù)據(jù)庫的連接地址、用戶名、密碼

• 通過 Connection 接口接收連接

• 關(guān)閉連接

public static void main(String[] args) throws Exception { ?
? ? ? ?Connection con = null; // 數(shù)據(jù)庫的連接對(duì)象 ?
? ? ? ?// 1. 通過反射加載驅(qū)動(dòng)程序
? ? ? ?Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
? ? ? ?// 2. 連接數(shù)據(jù)庫 ?
? ? ? ?con = DriverManager.getConnection(
? ? ? ? ? ?"jdbc:mysql://localhost:3306/test","root","root");
? ? ? ?// 3. 關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接
? ? ? ?con.close();
}


Spring 框架

反射機(jī)制是 Java 框架設(shè)計(jì)的靈魂，框架的內(nèi)部都已經(jīng)封裝好了，我們自己基本用不著寫。典型的除了Hibernate 之外，還有 Spring 也用到了很多反射機(jī)制，最典型的就是 Spring 通過 xml 配置文件裝載 Bean（創(chuàng)建對(duì)象），也就是?Spring 的 IoC，過程如下：

• 加載配置文件，獲取 Spring 容器

• 使用反射機(jī)制，根據(jù)傳入的字符串獲得某個(gè)類的 Class 實(shí)例

// 獲取 Spring 的 IoC 容器，并根據(jù) id 獲取對(duì)象
public static void main(String[] args) {
? ?// 1.使用 ApplicationContext 接口加載配置文件，獲取 spring 容器
? ?ApplicationContext ac = new ClassPathXmlApplicationContext("spring.xml");
? ?// 2. 使用反射機(jī)制，根據(jù)這個(gè)字符串獲得某個(gè)類的 Class 實(shí)例
? ?IAccountService aService = (IAccountService) ac.getBean("accountServiceImpl");
? ?System.out.println(aService);
}


另外，Spring AOP 由于使用了動(dòng)態(tài)代理，所以也使用了反射機(jī)制，這點(diǎn)我會(huì)在 Spring 的系列文章中詳細(xì)解釋。

jdk 的class

所以拿到這個(gè)類后，就相當(dāng)于拿到了咱們想解剖的類，那怎么拿到這個(gè)類？

看API文檔后，有一個(gè)方法forName(String className); 而且是一個(gè)靜態(tài)的方法，這樣咱們就可以得到想反射的類了

到這里，看Class clazz = Class.forName("com.cj.test.Person");這個(gè)應(yīng)該有點(diǎn)感覺了吧

Class.forName("com.cj.test.Person");因?yàn)檫@個(gè)方法里接收的是個(gè)字符串，字符串的話，我們就可以寫在配置文件里，然后利用反射生成我們需要的對(duì)象，這才是我們想要的。很多框架里都有類似的配置

擴(kuò)展：

1、除了上述的Spring配置文件里會(huì)用到反射生成bean對(duì)象，其他常見的MVC框架，比如Struts2、SpringMVC等等一些框架里還有很多地方都會(huì)用到反射。

前端夜頁面錄入的一些信息通過表單或者其他形式傳入后端，后端框架就可以利用反射生成對(duì)應(yīng)的對(duì)象，并利用反射操作它的set、get方法把前端傳來的信息封裝到對(duì)象里。

2、框架的代碼里經(jīng)常需要利用反射來操作對(duì)象的set、get方法，來把程序的數(shù)據(jù)封裝到Java對(duì)象中去。

如果每次都使用反射來操作對(duì)象的set、get方法進(jìn)行設(shè)置值和取值的話，過于麻煩，所以JDK里提供了一套API，專門用于操作Java對(duì)象的屬性(set/get方法)，這就是內(nèi)省

3、平常用到的框架，除了配置文件的形式，現(xiàn)在很多都使用了注解的形式。

其實(shí)注解也和反射息息相關(guān)：使用反射也能輕而易舉的拿到類、字段、方法上的注解，然后編寫注解解析器對(duì)這些注解進(jìn)行解析，做一些相關(guān)的處理

點(diǎn)個(gè)在看你最好看

總結(jié)：

1.反射擁有以下四大功能：

• 在運(yùn)行時(shí)（動(dòng)態(tài)編譯）獲知任意一個(gè)對(duì)象所屬的類。

• 在運(yùn)行時(shí)構(gòu)造任意一個(gè)類的對(duì)象。

• 在運(yùn)行時(shí)獲知任意一個(gè)類所具有的成員變量和方法。

• 在運(yùn)行時(shí)調(diào)用任意一個(gè)對(duì)象的方法和屬性。

上述這種動(dòng)態(tài)獲取信息、動(dòng)態(tài)調(diào)用對(duì)象的方法的功能稱為 Java 語言的反射機(jī)制。

反射的具體原理：

在通常情況下，一定是先有類然后再 new 一個(gè)對(duì)象出來的對(duì)吧，類的正常加載過程是這樣的：

首先 JVM 會(huì)將我們的代碼編譯成一個(gè) .class 字節(jié)碼文件，然后被類加載器（ClassLoader）加載進(jìn) JVM 的內(nèi)存中，同時(shí)會(huì)創(chuàng)建這個(gè)類的 Class 對(duì)象存到堆中（注意這個(gè)不是 new 出來的對(duì)象，而是類的類型對(duì)象）。JVM 在創(chuàng)建這個(gè)類對(duì)象前，會(huì)先檢查其類是否加載，尋找類對(duì)應(yīng)的 Class 對(duì)象，若加載好，則為其分配內(nèi)存，然后再進(jìn)行初始化 new 操作。

OK，那么在加載完一個(gè)類后，堆內(nèi)存的方法區(qū)就產(chǎn)生了一個(gè) Class 對(duì)象，并且包含了這個(gè)類的完整結(jié)構(gòu)信息，我們可以通過這個(gè) Class 對(duì)象看到類的結(jié)構(gòu)，就好比一面鏡子。所以我們形象的稱之為：反射。

2.優(yōu)點(diǎn)：比較靈活，能夠在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)獲取類的實(shí)例。

缺點(diǎn)：

1）性能瓶頸：反射相當(dāng)于一系列解釋操作，通知 JVM 要做的事情，性能比直接的 Java 代碼要慢很多。

2）安全問題：反射機(jī)制破壞了封裝性，因?yàn)橥ㄟ^反射可以獲取并調(diào)用類的私有方法和字段。

反射在我們實(shí)際編程中其實(shí)并不會(huì)直接大量的使用，但是實(shí)際上有很多設(shè)計(jì)都與反射機(jī)制有關(guān)，比如：

• 動(dòng)態(tài)代理機(jī)制

• 使用 JDBC 連接數(shù)據(jù)庫

• Spring / Hibernate 框架（實(shí)際上是因?yàn)槭褂昧藙?dòng)態(tài)代理，所以才和反射機(jī)制有關(guān)，這個(gè)地方可以酌情擴(kuò)展）

3.通過反射我們可以獲取到私有方法里面的屬性，也可以通過反射擴(kuò)展或者節(jié)省我們的代碼，讓我們的代碼更加優(yōu)雅！

4.通過反射，也就是調(diào)用了 getClass() 方法后，我們就獲得了這個(gè)類類對(duì)應(yīng)的 Class 對(duì)象，看到了這個(gè)類的結(jié)構(gòu)，輸出了類對(duì)象所屬的類的完整名稱，即找到了對(duì)象的出處。

5.知道了動(dòng)態(tài)加載類，通過反射實(shí)現(xiàn)了*動(dòng)態(tài)加載類