非零基础自学Java (老师：韩顺平) 第23章 反射(reflection) 23.2 反射机制

非零基础自学Java (老师：韩顺平)

✈【【零基础 快速学Java】韩顺平 零基础30天学会Java】

第23章 反射(reflection)

23.2 反射机制

23.2.1 Java Reflection

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(比如成员变量,构造器,成员方法等等)，并能操作对象的属性及方法。反射在设计模式和框架底层都会用到

加载完类之后，在堆中就产生了一个Class类型的对象(一个类只有一个Class对象),这个对象包含了类的完整结构信息。通过这个对象得到类的结构。这个Class对象就像一面镜子,透过这个镜子看到类的结构,所以,形象的称之为:反射

p 对象 → 类型 Person类

Class对象 cls → 类型 Class 类

23.2.2 Java 反射机制原理示意图

23.2.3 Java 反射机制可以完成

• 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
• 在运行时得到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

23.2.4 反射相关的主要类

• java.lang.Class:代表一个类，Class对象表示某个类加载后在堆中的对象
• java.lang.reflect.Method:代表类的方法,Method对象表示某个类的方法
• java.lang.reflect.Field:代表类的成员变量, Field对象表示某个类的成员变量
• java.lang.reflect.Constructor:代表类的构造方法, Constructor对象表示构造器

这些类都在 java.lang.reflection

【举个栗子】

package com.dingjiaxiong.reflection;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;

/**
 * ClassName: Reflection01
 * date: 2022/9/8 13:08
 *
 * @author DingJiaxiong
 */

public class Reflection01 {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {

        //使用Properties 类可以读写 配置文件
        Properties properties = new Properties();
        properties.load(new FileInputStream("E:\\re.properties"));

        String classfullPath = properties.get("classfullpath").toString();
        String methodName = properties.get("method").toString();

        //使用反射机制
        //加载类，返回Class 类型的对象 cls
        Class cls = Class.forName(classfullPath);
        //通过cls 得到加载类的对象实例
        Object o = cls.newInstance();

        System.out.println("o 的运行类型 = " + o.getClass());

        //得到方法
        //在反射中，可以把方法视为对象
        Method method1 = cls.getMethod(methodName);
        //调用方法
        method1.invoke(o);

        //java.lang.reflect.Field: 代表类的成员变量, Field 对象表示某个类的成员变量
        //得到name字段
        //getFiled 不能得到私有的属性
        Field nameField = cls.getField("age");
        System.out.println(nameField.get(o)); //反射：成员变量对象.get(对象)

        //java.lang.reflect.Constructor: 代表类的构造方法, Constructor 对象表示构造器
        Constructor constructor = cls.getConstructor();
        System.out.println(constructor);

        Constructor constructor2 = cls.getConstructor(String.class);
        System.out.println(constructor2);
    }
}

运行结果

23.2.5 反射优点和缺点

优点:

• 可以动态的创建和使用对象(也是框架底层核心),使用灵活,没有反射机制,框架技术就失去底层支撑。

缺点:

• 使用反射基本是解释执行,对执行速度有影响.

【举个栗子】

package com.dingjiaxiong.reflection;

import com.dingjiaxiong.Cat;

import javax.swing.text.html.CSS;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * ClassName: Reflection02
 * date: 2022/9/8 13:16
 *
 * @author DingJiaxiong
 */

public class Reflection02 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException {

        m1(); //传统
        m2(); //反射
        m3(); //反射优化
    }

    //传统方法调用hi
    public static void m1(){
        Cat cat = new Cat();
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            cat.hi();
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("m1() 耗时 = " + (end - start));
    }

    //反射机制调用方法hi
    public static void m2() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        Class cls = Class.forName("com.dingjiaxiong.Cat");
        Object o = cls.newInstance();
        Method hi = cls.getMethod("hi");
        
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            hi.invoke(o); //反射调用方法
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("m2() 耗时 = " + (end - start));
    }
    
    //反射调用优化 + 关闭访问检查
    public static void m3() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
        Class cls = Class.forName("com.dingjiaxiong.Cat");
        Object o = cls.newInstance();
        Method hi = cls.getMethod("hi");
        
        hi.setAccessible(true); //在反射调用方法时，取消访问检查
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            hi.invoke(o); //反射调用方法
        }

        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("m3() 耗时 = " + (end - start));
    }
}

运行结果

23.2.6 反射调用优化 - 关闭访问检查

• Method和Field、Constructor对象都有setAccessible()方法
• setAccessible作用是启动和禁用访问安全检查的开关
• 参数值为true表示反射的对象在使用时取消访问检查，提高反射的效率。参数值为false则表示反射的对象执行访问检查