Java反射，看完就会用

什么是反射

在说反射概念之前，我们先说另外2个概念：编译期和运行期。

编译期：

• 编译期是源代码从文本形式转换为字节码的过程，这发生在Java代码被JVM执行之前。
• 在编译期，编译器对源代码进行语法检查、类型检查、变量名解析等操作，确保代码符合Java的语法规则，并将其编译成字节码（.class文件）。
• 编译期间的操作基于静态类型信息。编译器只能使用它在编译时了解的信息，而不能知晓运行时的具体情况。

运行期：

• 运行期是指编译后的代码在Java虚拟机（JVM）上执行的过程。
• 在运行期，JVM执行编译后的字节码，并进行各种运行时操作，如内存分配、垃圾回收等。

反射机制主要发生在运行期。反射允许程序在运行时动态访问和操作类、对象、方法、属性等。

使用反射，程序可以获取类的信息（如类名、方法、字段等），并可以创建对象、调用方法、修改字段值，这些都是在运行时发生的。

补充：在学习JVM内存结构时，我们知道在类信息是存放在方法区的。

反射的优缺点

优点：

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。

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。

反射的入口：Class类

类 Class 的实例代表在运行中的 Java 应用程序中的类和接口。枚举是一种类，注解是一种接口。每个数组也属于一个类，这个类以 Class 对象的形式反映出来，这个 Class 对象被所有具有相同元素类型和维数的数组共享。Java 的基本类型（boolean、byte、char、short、int、long、float 和 double）以及关键字 void 也表示为 Class 对象。

三种方式获取Class对象

• 通过实例对象获取Class对象

• 通过类名.class获取Class对象

• 通过Class.forName(String className)获取Class对象

@SpringBootTestclass DemoReflectionApplicationTests {    @Test    void contextLoads() throws ClassNotFoundException {        User user = new User();        Class u1 = user.getClass();        System.out.println(u1.getName());        System.out.println(u1.hashCode());        Class u2 = User.class;        System.out.println(u2.hashCode());        Class u3 = Class.forName("com.example.reflection.pojo.User");        System.out.println(u3.hashCode());    }}

com.example.reflection.pojo.User197070712019707071201970707120

在运行期间，一个类只有一个Class对象产生。

获取到Class对象，我们能拿到哪些信息？获取名称信息

// 返回Java内部使用的真正的名称public String getName();// 返回的名称不带包信息public String getSimpleName();// 返回的名称更加友好public String getCanonicalName();// 返回包信息public String getPackage();

@Testvoid contextLoad2() throws ClassNotFoundException {    Class u = Class.forName("com.example.reflection.pojo.User");    System.out.println(u.getName());    System.out.println(u.getSimpleName());    System.out.println(u.getCanonicalName());    System.out.println(u.getPackage());    Class s = String.class;    System.out.println(s.getName());    System.out.println(s.getSimpleName());    System.out.println(s.getCanonicalName());    System.out.println(s.getPackage());}

结果：

com.example.reflection.pojo.UserUsercom.example.reflection.pojo.Userpackage com.example.reflection.pojojava.lang.StringStringjava.lang.Stringpackage java.lang, Java Platform API Specification, version 1.8

获取字段信息

Class获取字段信息的方法：

// 返回所有的public字段，包括其父类的，如果没有字段，返回空数组public Field[] getFields()// 返回本类声明的所有字段，包括非public的，但不包括父类的public Field[] getDeclaredFields()// 返回本类或父类中指定名称的public字段，找不到抛出异常NoSuchFieldExceptionpublic Field getField(String name)// 返回本类中声明的指定名称的字段，找不到抛出异常NoSuchFieldExceptionpublic Field getDeclaredField(String name)

获取到Field以后，进一步获取字段信息：

// 获取字段的名称public String getName()// 判断当前程序是否有该字段的访问权限public boolean isAccessible()// flag设为true表示忽略Java的访问检查机制，以允许读写非public的字段public void setAccessible(boolean flag)// 获取指定对象obj中该字段的值public Object get(Object obj)// 将指定对象obj中该字段的值设为valuepublic void set(Object obj, Object value)// 返回字段的修饰符public int getModifiers()//返回字段的类型public Class getType()//查询字段的注解信息，下一章介绍注解public  T getAnnotation(Class annotationClass)public Annotation[] getDeclaredAnnotations()

获取方法信息

类中定义的静态方法和实例方法都算在内，用类Method表示。

//返回所有的public方法，包括其父类的，如果没有方法，返回空数组public Method[] getMethods()//返回本类声明的所有方法，包括非public的，但不包括父类的public Method[] getDeclaredMethods()//返回本类或父类中指定名称和参数类型的public方法，//找不到抛出异常NoSuchMethodExceptionpublic Method getMethod(String name, Class... parameterTypes)//返回本类中声明的指定名称和参数类型的方法，找不到抛出异常NoSuchMethodExceptionpublic Method getDeclaredMethod(String name, Class... parameterTypes)

获取到Method后，进一步获取方法的详细信息：

//获取方法的名称public String getName()//flag设为true表示忽略Java的访问检查机制，以允许调用非public的方法public void setAccessible(boolean flag)//在指定对象obj上调用Method代表的方法，传递的参数列表为argspublic Object invoke(Object obj, Object... args) throws IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException

创建对象和构造方法

Class直接创建对象，调用无参构造器。

public T newInstance()

Class获取构造器:

//获取所有的public构造方法，返回值可能为长度为0的空数组public Constructor[] getConstructors()//获取所有的构造方法，包括非public的public Constructor[] getDeclaredConstructors()//获取指定参数类型的public构造方法，没找到抛出异常NoSuchMethodExceptionpublic Constructor getConstructor(Class... parameterTypes)//获取指定参数类型的构造方法，包括非public的，没找到抛出异常NoSuchMethodExceptionpublic Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes)

获取到构造器用构造器创建对象：

public T newInstance(Object ... initargs)

类型检查和转换

类型检查：

/*** Params:* obj – the object to check* Returns:* true if obj is an instance of this class*/public native boolean isInstance(Object obj);

类型转换：

// 将一个对象转换为由此 Class 对象所代表的类或接口。public T cast(Object obj) 

获取Class的类型信息

Class代表的类型既可以是普通的类，也可以是内部类，还可以是基本类型、数组等，对于一个给定的Class对象，它到底是什么类型呢？可以通过以下方法进行检查：

public native boolean isArray()  //是否是数组public native boolean isPrimitive()  //是否是基本类型public native boolean isInterface()  //是否是接口public boolean isEnum()  //是否是枚举public boolean isAnnotation()  //是否是注解public boolean isAnonymousClass()  //是否是匿名内部类public boolean isMemberClass()  //是否是成员类，成员类定义在方法外，不是匿名类public boolean isLocalClass()  //是否是本地类，本地类定义在方法内，不是匿名类

获取类的声明信息

//获取修饰符，返回值可通过Modifier类进行解读public native int getModifiers()//获取父类，如果为Object，父类为nullpublic native Class getSuperclass()//对于类，为自己声明实现的所有接口，对于接口，为直接扩展的接口，不包括通过父类继承的public native Class[] getInterfaces();//自己声明的注解public Annotation[] getDeclaredAnnotations()//所有的注解，包括继承得到的public Annotation[] getAnnotations()//获取或检查指定类型的注解，包括继承得到的public  A getAnnotation(Class annotationClass)public boolean isAnnotationPresent(Class annotationClass)

对于反射这一块内容的话，其实理解起来并不是很难，但确实是很重要，所以非常建议把代码全部敲一遍。

对于编程学习来说，Coding百遍，其义自见。

仍然是不变的硬道理。

以上就是关于反射的所有内容，感谢阅读！

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