在Java运行时环境中,对于任意一个类,能否知道这个类的哪些属性和方法?对于任意一个对象,能否调用它的任意一个方法?答案是肯定的。这种动态获取类的信息以及动态调用对象的方法的功能来自于Java语言的反射(Reflection)机制。
反射给java提供了,运行时获取一个类实例的可能,这一点非常灵活,你仅仅传一个类的全限定名,就能通过反射,来获取对应的类实例,我们一般会用Class类,来调用这个被反射的Objcet类下的:构造方法,属性,或方法等。
反射在一些开源框架里用的非常之多,Spring,Struts,Hibnerate,MyBatics都有它的影子,反射虽然很灵活,能够使得写的代码,变的大幅精简,所以在用的时候,一定要注意具体的应用场景。
反射的优缺点如下:
优点:
A:能够运行时动态获取类的实例,大大提高系统的灵活性和扩展性。
B:与Java动态编译相结合,可以实现无比强大的功能
缺点:
A:使用反射的性能较低
B:使用反射相对来说不安全
C:破坏了类的封装性,可以通过反射获取这个类的私有方法和属性
任何事物,都有两面性,反射的优点,也同是就是它的缺点,所以,没有好与坏,只有最合适的场景,一阴一阳,才是天道平衡的条件。
在反射API中我们重点关注一下几个类:
Class -- 代表类
Field -- 代表属性(成员变量)
Method -- 代表方法
Constructor -- 代表构造方法
一、Class
Java中不论一个类产生了多少个对象,这些对象的Class对象都始终是一个。Class对象中含有该类的任何信息(属性,方法,类名,父类,包等),在Java中获取Class对象的方法有三种:
// 第一种方法:类名.class
Class cla = Student.class;
Class as =int.class; // 基本数据类型唯一能点出的就是class
// 第二种方法:通过对象调用.getClass()
Student stu =newStudent();
Class c = stu.getClass();
// 第三种方法:通过类的全限定名获取
try{
Class c1 = Class.forName("entity.Student");
}catch(ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(cla.getName()); // 全限定名
System.out.println(Modifier.toString(cla.getModifiers()));
System.out.println(cla.getSimpleName());
System.out.println(cla.getPackage().getName());
可以通过Class对象产生该类的对象,如下:
// 获取Class对象
Class cla = Student.class;
/* 1. 直接创建对象(调用默认无参构造方法),类里必须要有默认构造方法 */
Object obj1 = cla.newInstance();
System.out.println(obj1);
二、Constructor
如果想通过有参构造方法来创建对象,那么这时候就得先获取有参构造方法,再通过有参构造方法来创建对象:
// 获取Class对象
Class cla = Student.class;
/* 1. 直接创建对象(调用默认无参构造方法),类里必须要有默认构造方法 */
Object obj1 = cla.newInstance();
System.out.println(obj1);
/* 2. 通过无参构造方法创建对象,和第一种方法效果一样 */
Constructor no = cla.getConstructor(); // 先获取无参构造方法
Object obj2 = no.newInstance();
System.out.println(obj2);
/* 3. 通过有参构造方法创建对象 */
Constructor has = cla.getDeclaredConstructor(String.class,int.class); // 形参
Object obj3 = has.newInstance("老李", 23); // 传入的是实参
System.out.println(obj3);
三、Field
Field代表是类中的属性,我们可以获取属性,并修改其值(注:先得有对象才能修改值,另:修改没权限的属性时,需要先打开该属性的权限)。
// 获取Class对象
Class cla =newStudent().getClass();
// 获取构造方法
Constructor con = cla.getConstructor(String.class,int.class);
// 创建对象
Object obj = con.newInstance("如来", 222);
// 获取要操作的属性
Field name = cla.getDeclaredField("name");
// 反射操作private属性的时候,需要打开权限
name.setAccessible(true);
// 获取obj的name属性值
System.out.println(name.get(obj));
// 把obj的name属性值改为:菩提
name.set(obj, "菩提");
System.out.println(name.get(obj));
// 把id设置为10086
Field id = cla.getDeclaredField("id");
id.set(obj, 10086);
System.out.println(id.get(obj))
四、Method
Method代表类中的方法,和Field操作类型:
// 获取Class对象
Class cla = Student.class;
// 创建对象
Object obj = cla.getDeclaredConstructor(String.class,int.class).newInstance("达摩", 666);
// 获取要操作的方法
Method showNo = cla.getDeclaredMethod("show");
Method showHas = cla.getDeclaredMethod("show", String.class);
Method calc = cla.getDeclaredMethod("calc",int.class,double.class);
calc.setAccessible(true);
// 调用方法
showNo.invoke(obj);
showHas.invoke(obj, "老衲");
Object value = calc.invoke(obj, 10086, Math.PI);
System.out.println(value);
我们可以用反射来改进简单工厂模式:
packagedemo08;
importjava.io.FileInputStream;
importjava.util.Properties;
publicclassPetFactory {
publicstaticvoidmain(String[] args) {
System.out.println(getInstance("dog")); // demo08.Dog@67a9b034
}
// 工厂方法
publicstaticPet getInstance(String tag) {
Properties p =newProperties();
try{
p.load(newFileInputStream("conf/pet.properties"));
}catch(Exception e) {
System.out.println("加载配置文件错误!");
}
String className = p.getProperty(tag);
try{
// 利用反射创建对象
Class cla = Class.forName(className);
return(Pet)cla.newInstance();
}catch(ClassNotFoundException e) {
System.out.println("无法识别您的标识!");
}catch(InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
}catch(IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
returnnull;
}
}
classPet {}
classDogextendsPet {}
classCatextendsPet {}
classPenguinextendsPet {}
conf/pet.properties文件内容如下:
dog=demo08.Dog
cat=demo08.Cat
penguin=demo08.Penguin
这里的配置文件为.properties,称作属性文件。通过反射读取里边的内容。这样代码是固定的,但是配置文件的内容我们可以改,这样使我们的代码灵活了很多!
综上JAVA反射的再次学习,灵活的运用它,能够使我们的代码更加灵活,但是它也有它的缺点,就是运用它会使我们的软件的性能降低,复杂度增加,所以还要我们慎重的使用它。
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