Java中的反射以及简单运用（原理+例子）

Java反射

• 学习内容
• • 1. 为什么要使用反射
  • 2. 反射的概念
  • 3. Java反射加载过程
  • 4. 字节码对象理解
  • 5. 获取字节码对象（.class）的三种方式
  • 6. 反射常用API
  • 8. 反射综合案例
  • 9. 反射优缺点
• 总结

参考文章：https://blog.csdn.net/a745233700/article/details/82893076

学习内容

1. 为什么要使用反射

Java属于先编译再运行的语言，程序中对象的类型在编译期就确定下来了，而当程序在运行时可能需要动态加载某些类，这些类因为之前用不到，所以没有被加载到JVM。通过反射，可以在运行时动态地创建对象并调用其属性，不需要提前在编译期知道运行的对象是谁。
注意：Java中创建对象的两种方式：1、通过new关键字创建对象；2、通过反射创建对象

2. 反射的概念

• Java反射机制的核心是在程序运行时动态加载类并获取类的详细信息，从而操作类或对象的属性和方法。
• 本质是JVM得到class对象之后，再通过class对象进行反编译，从而获取对象的各种信息。

3. Java反射加载过程

• 首先理解类的加载过程
  1）编译时期：执行 javac 命令对.java文件进行编译，生成一个或多个字节码文件（即.class文件）；
  2）运行时期：执行 java 命令对字节码文件进行解释运行，首先要进行类的加载，加载到内存的类称为运行时类，即Class类型的一个对象；
  3）这个Class类型对象存放在方法区中，作为方法区中类数据的访问入口，所有对类数据的访问都要通过这个Class类型对象（反射机制也就是从内存中找到了这个Class类型对象，再通过这个对象获取类的属性、方法、构造器等所有信息）。

4. 字节码对象理解

• 在Java中万物皆对象，我们可以把多个事物中的共同特性提取出来，抽象成一个类，这个类就是一个模板，而一个个体就是对象，通过以下图理解：
  

5. 获取字节码对象（.class）的三种方式

• 类型.class
  例如：Person.class，int.class
• 通过 getClass() 获取
  例如：Person p = new Person(); p.getClass();
• 通过全限定名（包名.类名）来获取
  例如：Class.forName(“com.yy.Person”);

注意：这三种方式获取都是同一个字节码对象，因为字节码对象只加载一次，不管用哪种方法获取都是同一个字节码对象，推荐使用第三种。

6. 反射常用API

• 获取构造器对象并创建对象步骤
  1）创建字节码对象（Class.forName() 方法）；
  2）通过字节码对象获取构造器（getConstructor() 方法）;
  3）通过构造器创建对象（newInstance() 方法）；
  注意：通过私有构造器创建实例对象时，调用私有构造器必须让Java检测机制忽略访问权限(暴力反射)。
• 获取方法并通过实例对象调用方法
  1）创建字节码对象（Class.forName() 方法）；
  2）通过字节码对象获取方法（getMethod() 方法）
  3）通过字节码对象获取构造器（getConstructor() 方法）
  4）通过构造器创建对象（newInstance() 方法）
  注意：通过私有构造器创建实例对象时，调用私有构造器必须让Java检测机制忽略访问权限(暴力反射)，利用setAccessible方法；
  5）通过对象调用方法（invoke() 方法）；
  注意：调用私有方法时必须让Java检测机制忽略访问权限(暴力反射)，利用setAccessible方法；
• 获取字段并操作字段（内省机制获取）
  1）Java中通过反射直接操作私有成员变量破坏了JavaBean机制规范，所以我们通过内省机制获取属性的方式来操作字段；
  属性：property（属性）不管有没有成员变量，只要有标准的 set/get 方法，该类就有property；
  规范的get方法/获取方法/读方法：public修饰，无参数，有返回，get开头；
  规范的set方法/设置方法/写方法：public修饰，有参数，无返回，set开头；
  字段是boolean的读取方法不是get开头而是is开头，它也是property；
  2）在使用内省机制必须符合JavaBean规范；
  3）JavaBean规范：
  1> 类使用public修饰
  2> 字段私有化
  3> 提供 get/set 方法
  4> 公共无参构造器；
  4）内省机制把JavaBean信息封装到beanInfo中（Introspector.getBeanInfo()方法）；
  5）通过 getPropertyDescriptors() 获取一个属性数组；
  6）遍历属性数组,并通过getName()方法获取属性名；
  7）通过 getReadMethod()、getWriteMethod() 方法获取属性的 Get、Set 方法；
  8）通过 方法名.invoke(对象，有参数就传参数，没有就不写)执行方法；

获取真实对象的两种方式：
1）通过构造器直接创建真实对象；
2）通过反射的方式获取字节码对象，然后通过字节码对象.newInstance()的方式来获取真实对象。

代码：反射常用API

8. 反射综合案例

代码：反射实现JavaBean与Map之间的转换

9. 反射优缺点

• 反射的优点
  1）在运行时获得类的各种内容，进行反编译，对于Java这种先编译再运行的语言，能够让我们很方便的创建灵活的代码，这些代码可以在运行时装配，无需在组件之间进行源代码的链接，更加容易实现面向对象。
  2）反射提高了Java程序的灵活性和扩展性，降低耦合性，提高自适应能力。它允许程序创建和控制任何类的对象，无需提前硬编码目标类；反射是其它一些常用语言如C、C++、Fortran 或者Pascal等都不具备的

• 反射的缺点
  1）反射会消耗一定的系统资源，因此，如果不需要动态地创建一个对象，那么就不需要用反射；
  2）反射调用方法时可以忽略权限检查，因此可能会破坏封装性而导致安全问题。

总结

以上就是对反射的总结了，代码仅供参考，欢迎讨论交流。