JavaSE:第十三章:一分钟了解反射

首先分享一篇关于反射的博文,因为我发现这篇博文写的很详细,地址是:https://blog.csdn.net/sinat_38259539/article/details/71799078

然后开始我的表演:

















首先学习反射之前,我要提出疑问:
反射是个什么东西?它是用来做什么的?平时的应用场景有哪些?为啥要用它?它有什么优缺点?它的工作原理是什么?我怎么使用它?

这么多的问题,这是在挑衅啊,既然如此,那么我想起来宫本的那句:想挑战的,一个一个来

先解决第一个问题:
此为何物

百度看了看反射的介绍:



















超过二秒后,我表示看不下去了,就不能简单点吗?这是给人看的吗?像我这种人,是看不下去的。

我们来一句话定义反射:
反射就是把java类中的各种成分映射成一个个的Java对象

不理解这句话什么意思?没关系,在我百度了几分钟后,找到三种解释:

解释一:一个类有:成员变量、方法、构造方法、包等等信息,利用反射技术可以对一个类进行解剖,把个个组成部分映射成一个个对象。

解释二: 说反射先聊聊正射

反射机制是不知道类是什么样的,它是根据类的类名,去获取一个实例,然后根据方法名去执行方法。好比说,一般情况下画一只老虎,问我得先知道老虎长什么样子才能画出来;有了反射机制,我只要知道“老虎”这答个名字就能画出来。

解释三:假如我们有两个程序员,一个程序员在写程序的时候,需要使用第二个程序员所写的类,但第二个程序员并没完成他所写的类。那么第一个程序员的代码能否通过编译呢?这是不能通过编译的。利用Java反射的机制,就可以让第一个程序员在没有得到第二个程序员所写的类的时候,来完成自身代码的编译。

解释四:如果你是方法,快递员是虚拟机。快递员通过地址查地图找你的叫反射调用。直接去找你的叫直接调用。














现在我们基本已经了解什么是反射了,接着需要将第二个问题搞定:
该物用途

然后接着百度:

 用途太多,概念也很多,我需要一句话就可以解释它的作用或者用途:
反射可以赋予jvm动态编译的能力

看到又出现一个词,动态编译,来我们来唠唠这个词

Java中编译类型有两种:

 

    静态编译:一次性编译。在编译的时候把你所有的模块都编译进去。
    动态编译:按需编译。程序在运行的时候,用到那个模块就编译哪个模块。

如果不理解,那么给个业务场景帮助你理解:比如开发一个阅读器,支持txt,pdf,doc三种格式。我们把读txt,读pdf,读doc定义为三个功能模块。

    静态编译:我想看个txt,点击应用程序图标以后,三个功能都加载进来了。在这里,另外两个模块的作用就是占用系统资源。
    动态编译:我想看个txt,点击应用程序,判断格式,只加载读txt模块,使用读txt模块。

显然,动态编译1速度快,2节省了系统资源,3利于今后拓展。

那么这个JVM动态编译常用的场景有哪些呢?或者说反射的使用场景(用途)有哪些?此物的用途?

    场景一:在日常的第三方应用开发过程中,经常会遇到某个类的某个成员变量、方法或是属性是私有的或是只对系统应用开放,这时候就可以利用Java的反射机制通过反射来获取所需的私有成员或是方法。
    场景二:当我们在使用IDE(如Eclipse,IDEA)时,当我们输入一个对象或类并想调用它的属性或方法时,一按点号,编译器就会自动列出它的属性或方法,这里就会用到反射。
    场景三:反射最重要的用途就是开发各种通用框架。很多框架(比如Spring)都是配置化的(比如通过XML文件配置JavaBean,Action之类的),为了保证框架的通用性,它们可能需要根据配置文件加载不同的对象或类,调用不同的方法。

为啥要用它?它有什么优缺点?

java的反射机制就是增加程序的灵活性,解耦。反射就是一种机制,可以让你仅知道类的名字的情况下,可以了解整个类的内部的结构,并且访问内部的成员和方法等。

解释:对于大型的软件,一个大公司的各个小组都有自己的分工,去实现不同的模块,那么各个小组之间如何协作就非常关键。例如A小组完成IPolicy接口的实现,而B小组需要使用A的实现,这时候就可以使用反射机制,B小组完全不用知道IPolicy是如何实现的,只需要知道实现后的类名即可,或者说,类名完全保存在一个xml或者属性中,由A小组去填充,这样B小组的代码看上去就和A毫无瓜葛。

因此反射在一般框架中使用较多。因为框架要适用更多的情况。对灵活性要求较高。

优势:

    增加程序的灵活性,避免将固有的逻辑程序写死到代码里
    代码简洁,可读性强,可提高代码的复用率

缺点:

    相较直接调用在量大的情景下反射性能下降
    存在一些内部暴露和安全隐患

针对它的缺点,我们聊聊反射到底慢在哪些地方

    寻找类 Class 字节码的过程
    安全管理机制的权限验证等等
    若需要调用 native 方法调用时 JNI 接口的使用

反射的工作原理?反射技术的组成部分?

万物皆对象,我们定义的类其实从面向对象的角度来分析,它其实也是一个具体的对象,它是一个描述类的实例。描述这个类中有哪些属性,行为等等内容.。我们可以通过定义类,来描述一组具有相同属性,行为的实例对象。比如我们创建 Person 类

    Class Person {
        String ID;
        int age;Seven
        void talk(){
     
        }
    }

我们可以基于这个类创建具体不同身份证号和姓名的 Person 实例(new Person)。每一个实例都具有身份证号,年龄,说话的行为。通过上面的简单案例,我们可以这么理解在Java 语言中 Class 的定义,是创建对象的统一模板.。那么我们可以思考这样一个问题,既然不管是 Java 语言默认的类还是我们自定义创建的类都 是为了创建具有相同行为属性的对象的模板。

那么每一个类我们在定义的时候,是不是也可以抽取共性的东西,比如,每一个类都有包名,属性定义,行为(方法),构造器等等。

那么既然每一个类都会具备这样的内容,那么这些类对象实例,应该也可以抽取成一个公有的模板,用于创建类对象实例的模板。所以在java 中,这个类定义的创建模板就是我们 java 语言中的 java.lang.Class 类。在 Class 的模板中,我们也可以找到大家耳熟能详的模板类如Method,Constructor,Field ...

深入 Class 内部

通过上面的内容,我们已经了解到我们创建的每一个自定义的Class实例都是基于他的模板类java.lang.Class 类。在大家每一个编写的类实例中,都会定义这个类的包名,类名,访问域,特征符,构造器,字段,函数,父类,接口等等内容。这些内容在我们的 Class 类中都提供了对应的获取方法进行获取。

如何使用?

反射-基本信息操作

    int modifier = clazz.getModifiers(); //获取类的修饰符
    Package package= clazz.getPackage();//获取类的包名
    String fullClassName = clazz.getName();//获取类的全路径名称
    String simpleClassName = clazz.getSimpleName();//获取类的简单名称
    ClassLoader classLoader = clazz.getClassLoader();//获取类的类加载器
    Class[] interfacesClasses = clazz.getInterfaces();//获取类实现的接口列表
    Class fc= clazz.getSuperclass();//获取类的父类
    Annotation[] annotations= clazz.getAnnotations(); //获取类的注解列表

反射-字段操作

    Field[] fields = clazz.getFields();//获取类中所有的公有字段 包含继承
    Field[] declaredFields=clazz.getDeclaredFields();//获取类中定义的字段 内部
    Field nameField=clazz.getField("name");//获取指定名称的公有字段
    Field likeDescField=clazz.getDeclaredField("likeDesc");//获取指定名称类中定义的字段
    int modifersFiled = likeDescField.getModifiers();//获取字段的修饰
    nameField.setAccessible(true);//指定字段强制访问
    nameField.set(person,"小皮皮");//成员字段赋值(需指定对象)
    descriptionField.set(null,"没有结婚的都是男孩!");//静态字段赋值

反射-方法操作

    Method[] methods = clazz.getMethods();//获取类中所有的公有方法 继承
    Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();//获取类中定义的方法
    Method talkMethod = clazz.getMethod("talk", String.class);//获取类中指定名称和参数的公有方法
    Method pugMethod = clazz.getDeclaredMethod("pickUpGirls") //获取类中定义指定名称和参数的方法
    int modifers = pugMethod .getModifiers();//获取方法的修饰符
    talkMethod.invoke(boy,"I LOVE SEVEN");//指定对象进行成员方法的调用
    pugMethod .setAccessible(true);//指定方法的强制访问
    pickUpGirlsMethod.invoke(null);//静态方法的调用

反射-构造器操作

    Constructor[] cons = clazz.getConstructors();//获取类中所有的公有构造器
    Constructor[] cons = clazz.getDeclaredConstructors();//获取类中所有的构造器
    Constructor conNoParam= clazz.getDeclaredConstructor();//获取类中无参的构造器
    Constructor con= clazz.getDeclaredConstructor(String.class,String.class); //获取类中有参构造
    int modifers = con.getModifiers();//获取构造器的修饰符
    conNoParam.newInstance();//构造器实例对象
    con.setAccessible(true);//指定方法的强制访问
    con.newInstance('abc','def');//有参构造调用
    class.newInstacne();//class直接调用默认无参构造