反射,反射程序员的快乐!为什么我老是加班?为什么我工资不如他多?原来是我不懂反射!

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Java是一门准动态语言,是因为存在反射机制,如果你不会是不是就等于白学了?
看完不会,请评论,我亲自给你解释,嘻嘻!
反射,反射程序员的快乐!为什么我老是加班?为什么我工资不如他多?原来是我不懂反射!

什么是动态语言?

  动态语言,是指程序在运行时可以改变其结构:新的函数可以被引进,已有的函数可以被删除等在结构上的变化。比如JavaScript便是一个典型的动态语言。
  
除此之外如Ruby、Python、OC等也都属于动态语言,而C、C++、Java等语言则不属于动态语言。

动态类型语言,就是类型的检查是在运行时做的,是不是合法的要到运行时才判断,例如JavaScript就没有编译错误,只有运行错误。

静态语言
  而静态类型语言的类型判断是在运行前判断(如编译阶段),比如java就是静态类型语言,静态类型语言为了达到多态会采取一些类型鉴别手段,如继承、接口,而动态类型语言却不需要,

Java的反射机制被视为Java为准动态语言的主要的一个关键性质,这个机制允许程序在运行时透过反射取得任何一个已知名称的class的内部信息,包括:

正在运行中的类的属性信息,正在运行中的类的方法信息,正在运行中的类的构造信息,正在运行中的类的访问修饰符,注解等等。

动态语言无时不刻在体现动态性,而静态语言也在通过其他方法来趋近于去弥补静态语言的缺陷。

为什么么要使用反射:

  1. 反射是框架设计的灵魂
    框架: 半成品软件。可以在框架的基础上进行软件开发,简化编码。学习框架并不需要了解反射,但是要是想自己写一个框架,那么就要对反射机制有很深入的了解。
  2. 解耦,提高程序的可扩展性
  3. 在运行时判断任意一个对象所属的类。
  4. 在运行时构造任意一个类的对象。
  5. 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。
  6. 在运行时调用任意一个对象的方法。

什么是反射:

定义:

JAVA反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意方法和属性;这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。

简单来说: 将类的各个组成部分封装成其他对象
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反射机制的实现原理

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Java代码在计算机中经历的三个阶段

  1. Source源代码阶段:.java被编译成.class字节码文件。
  2. Class类对象阶段:*.class字节码文件被类加载器加载进内存,并将其封装成Class对象(用于在内存中描述字节码文件),Class对象将原字节码文件中的成员变量抽取出来封装成数组Field[],将原字节码文件中的构造函数抽取出来封装成数组Construction[],在将成员方法封装成Method[]。当然Class类内不止这三个,还封装了很多,我们常用的就这三个。
  3. RunTime运行时阶段:创建对象的过程new。
获取Class对象的方式:
  1. Class.forname(“类全名”):
    将字节码加载进内存,返回Class对象。
    一般用于: 配置文件,将类名定义在配置文件中,读取文件,加载类。
  2. 类名.class:
    通过类名的属性Class获取
    一般用于: 参数传递
  3. 对象.getclass()获取:
    getclass()方法在Object类中定义
    一般用于: 对象获取字节码的方式

补充:
同一个字节码文件(*.class)在一次程序运行中,只会被加载一次,不论通过哪一种方式获取的Class对象都是同一个。

举例:
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public void Main() throws ClassNotFoundException {
    //方式一:Class.forName("全类名");
    Class cls1 = Class.forName("com.test.domain.Person");   //Person自定义实体类
    System.out.println("cls1 = " + cls1);

    //方式二:类名.class
    Class cls2 = Person.class;
    System.out.println("cls2 = " + cls2);

    //方式三:对象.getClass();
    Person person = new Person();        
    Class cls3 = person.getClass();
    System.out.println("cls3 = " + cls3);

    // == 比较三个对象
    System.out.println("cls1 == cls2 : " + (cls1 == cls2));    //true
    System.out.println("cls1 == cls3 : " + (cls1 == cls3));    //true
    //结论:同一个字节码文件(*.class)在一次程序运行过程中,只会被加载一次,无论通过哪一种方式获取的Class对象都是同一个。
}

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Class对象功能:
获取功能:

1 获取成员变量们

Field[] getFields() :获取所有public修饰的成员变量
Field getField(String name)   获取指定名称的 public修饰的成员变量

Field[] getDeclaredFields()  获取所有的成员变量,不考虑修饰符
Field getDeclaredField(String name)
//需要忽略访问权限修饰符的安全检查 setAccessible(true):暴力反射,不然会报错

具体测试看下文!

2.获取构造方法们

Constructor<?>[] getConstructors()  
Constructor<T> getConstructor(类<?>... parameterTypes)  

Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()  
Constructor<T> getDeclaredConstructor(类<?>... parameterTypes)  

具体测试看下文!

3.获取成员方法们:

Method[] getMethods()  
Method getMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)  

Method[] getDeclaredMethods()  
Method getDeclaredMethod(String name, 类<?>... parameterTypes)
//需要忽略访问权限修饰符的安全检查 setAccessible(true):暴力反射,不然会报错

具体测试看下文!

4.获取全类名

String getName() 

getClass()方法是Object类的方法,需要注意一点获取的类名是全类名(带有路径)
举例:

package Test;
public class Reflect {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Class Tst = Test.class;
		String s=Tst.getName(); 
		System.out.println(s);
	}
}

运行结果:
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![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20200503024319516.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzYyNzExOA==,size_16,color_FFFFFF,t_70)
Field:成员变量
  1. 设置值 void set(Object obj, Object value)
  2. 获取值 get(Object obj)

举例:

package Test;
public class Test {
	public String a;
	protected String b;
	private String c;
	String d;
}


package Test;

import java.lang.reflect.Field;

public class Reflect {
	public static void main(String[] args) throws  Exception {
		Class Tst = Test.class;
		Test tst=new Test();
		System.out.println("-------------------测试getField--------------------");
		
		Field[] fields=Tst.getFields(); 
		for(Field f:fields)
		{
			System.out.println(f);
		}
		
		Field a=Tst.getField("a");
		a.set(tst, "我是设置值");
		System.out.println(a.get(tst));
		
		System.out.println("\n-------------测试getDeclaredField------------------");
		
		Field[] fields2=Tst.getDeclaredFields();
		for(Field f:fields2)
		{
			f.setAccessible(true);//不加出不来,详情请看上文
			System.out.println(f);
		}
		
		Field b=Tst.getDeclaredField("b");
		b.set(tst, "我是私有的设置值");
		System.out.println(b.get(tst));
		
	}
}

测试结果:
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Constructor:构造方法

创建对象:T newInstance(Object… initargs)
注意:如果使用空参数构造方法创建对象,操作可以简化:Class对象的newInstance方法
作用就是用它来创建对象
举例:

package Test;

public class Test {
	public String a;
	//构造方法
	public Test( ) {}
	public Test(String a) {
		this.a = a;
	}
	 
}

package Test;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;

public class Reflect {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Class Tst = Test.class;
		Constructor[] constructors = Tst.getConstructors();
		for (Constructor constructor : constructors) { // Constructor 对象reflect包下的 import java.lang.reflect.Constructor;
			System.out.println(constructor);
		}
		System.out.println("------------------无参构造函数创建对象----------------------");
		Constructor cst=Tst.getConstructor(); //获得无参构造函数
		System.out.println(cst);
		Object test=cst.newInstance(); //利用无参构造函数创建对象
		System.out.println(test);
		
		System.out.println("------------------有参构造函数创建对象----------------------");
		Constructor cst2=Tst.getConstructor(String.class); //获得有参构造函数
		System.out.println(cst2);
		Object test2=cst2.newInstance("张3");//利用有参构造函数创建对象
		System.out.println(test2);
		
		System.out.println("------------------基于Class创建对象----------------------");

		Object test3=Tst.newInstance();
		//只能用于无参构函数,而且已经被弃用,不建议使用
		System.out.println(test3);

	}
}

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喜欢问问题的小朋友要来了?
为什么没有getDeclaredConstructor方法和getDeclaredConstructors方法?
为什么?为什么?
有啊!!
getDeclaredConstructor方法可以获取到任何访问权限的构造器,而getConstructor方法只能获取public修饰的构造器。具体不再测试。此外在构造器的对象内也有setAccessible(true);方法,并设置成true就可以操作了。
关于为什么要使用private访问权限的构造器,使用这个构造器不就不能外部访问了嘛,不也就无法进行实例化对象了吗?无法在类的外部实例化对象正是私有构造器的意义所在,在单例模式下经常使用,整个项目只有一个对象,外部无法实例化对象,可以在类内的进行实例化并通过静态方法返回,由于实例化的对象是静态的,故只有一个对象,也就是单例的,这就是单例模式中的饿汉模式,不管是否调用,都创建一个对象。

Method:方法对象

执行方法:Object invoke(Object obj, Object… args)
获取方法名称:String getName();

举例:

package Test;

public class Test {
	public String a;

	// 构造方法
	public Test() {
	}

	public Test(String a) {
		this.a = a;
	}

	public void do_Something()	{
		System.out.println("吃饭睡觉打豆豆");
	}
	public String do_Something(String s)	{
		System.out.println("吃饭睡觉打"+s);
		return "爽";
	}
}


package Test;
 
import java.lang.reflect.Method;

public class Reflect {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Class Tst = Test.class;
		Method[] mtd=Tst.getMethods();
		for(Method m:mtd) System.out.println(m);
	}
}


运行结果:
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举例2.0:

package Test;

public class Test {
	public String a;

	// 构造方法
	public Test() {
	}

	public Test(String a) {
		this.a = a;
	}

	public void do_Something()	{
		System.out.println("吃饭睡觉打豆豆");
	}
	public String do_Something(String s)	{
		System.out.println("吃饭睡觉打"+s);
		return "爽";
	}
}

package Test;

import java.lang.reflect.Method;

public class Reflect {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Class Tst = Test.class;
		Test test = new Test();

		System.out.println("-----------------无参测试----------------------");
		Method mtd1 = Tst.getMethod("do_Something");// 获得无参的方法
		Object return_Value = mtd1.invoke(test); // 调用方法
		// 有返回值就得到一个值,没有就得到一个null
		System.out.println(return_Value);

		System.out.println("-----------------含参测试----------------------");
		Method mtd2 = Tst.getMethod("do_Something", String.class);// 获得无参的方法
		Object return_Value2 = mtd2.invoke(test, "张三"); // 调用方法
		// 有返回值就得到一个值,没有就得到一个null
		System.out.println(return_Value2);
	}
}

运行结果:
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总结

这时候又会有小朋友问:
为什么要这么麻烦,我直接调用不就好了?

不知你是否发现,从类的创建的方法的使用,所有的一切都是用的字符串,那么也就是说,我可以通过读入数据,或者配置文件的方式,创建类,调用方法。

举个简单点的例子:
就拿英雄联盟这款游戏来说,这游戏三天两头的轮换一个娱乐模式,难道每次上线都要对源代码进行修改,今天在Client调用“无限活力”,明天就要调用”魄罗大乱斗”,每天就对着源码改?几万行的代码就这么放心让你改?除非你老板想做空公司,故意的!必然不可能,这时候我们就算哪一个txt文件,就放一行字符串,用反射之后,只用改txt文件不就完了!不用反射,是做不到用字符串创建类,和运行方法(别抬杠,写个if-else 或者 switch啥的)。

举例可能不太恰当,一般不会使用txt,一般使用XML或者java配置文件。
反射,反射程序员的快乐!为什么我老是加班?为什么我工资不如他多?原来是我不懂反射!

写在最后:
我叫风骨散人,名字的意思是我多想可以不低头的自由生活,可现实却不是这样。家境贫寒,总得向这个世界低头,所以我一直在奋斗,想改变我的命运给亲人好的生活,希望同样被生活绑架的你可以通过自己的努力改变现状,深知成年人的世界里没有容易二字。目前是一名在校大学生,预计考研,热爱编程,热爱技术,喜欢分享,知识无界,希望我的分享可以帮到你!
如果有什么想看的,可以私信我,如果在能力范围内,我会发布相应的博文!
感谢大家的阅读!你的点赞、收藏、关注是对我最大的鼓励!

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