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标题: 反射 p1 反射机制 [打印本页]

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作者: 勿忘初心做自己    时间: 2023-7-21 16:01
标题: 反射 p1 反射机制
反射机制

引出反射

• 这样的需求在学习框架时特别多，即通过外部文件配置，在不修改源码的情况下，来控制程序，也符合设计模式的OCP原则（开闭原则：不修改源码，扩展功能）。
  
• 代码演示：
  re.properties文件：
  1. classfullpath=com.hspedu.Cat
  2. method=cry

  复制代码
  Cat类：
  1. package com.hspedu;
  3. /**
  4. * @author: 86199
  5. * @date: 2023/5/18 10:09
  6. * @description:
  7. */
  8. public class Cat {
  9.     private Strinag name = "招财猫";
  10.     public int age = 10;
  11.    
  12.     public Cat() {
  13.     }
  14.    
  15.     public Cat(String name) {
  16.         this.name = name;
  17.     }
  19.     public void hi(){
  20.         System.out.println("hi" + name);
  21.     }
  22.     public void cry(){
  23.         System.out.println(name + "喵喵叫");
  24.     }
  25. }

  复制代码
  ReflectionQuestion：
  1. package com.hspedu.reflection.question;
  3. import com.hspedu.Cat;
  5. import java.io.FileNotFoundException;
  6. import java.io.FileReader;
  7. import java.io.IOException;
  8. import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
  9. import java.lang.reflect.Method;
  10. import java.util.Properties;
  12. /**
  13. * @author: 86199
  14. * @date: 2023/5/18 10:14
  15. * @description:
  16. */
  17. public class ReflectionQuestion {
  18.     public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
  19.         //普通方式
  20. //        Cat cat = new Cat();
  21. //        cat.hi();
  23.         //IO流，使用Preperties类读写配置文件
  24.         Properties properties = new Properties();
  25.         properties.load(
  26.                 new FileReader("src\\com\\hspedu\\re.properties"));
  28.         String classfullpath = properties.get("classfullpath").toString();
  29.         String methodName = properties.getProperty("method");
  30.         System.out.println(classfullpath);
  31.         System.out.println(methodName);
  33.         //使用反射解决
  34.         //(1)加载类，返回Class类型的对象 cls
  35.         Class cls = Class.forName(classfullpath);
  36.         //(2)通过cls 得到你的加载的类 com.hspedu.Cat 的对象实例
  37.         Object o = cls.newInstance();
  38.         System.out.println("o 的运行类型 = " + o.getClass());//运行类型
  39.         //(3)通过 cls 得到你加载的类 com.hspedu.Cat 的 methodName"hi" 的方法对象
  40.         //   即：在反射中，可以把方法视为对象（万物皆对象）
  41.         Method method = cls.getMethod(methodName);
  42.         //(4) 通过method调用方法：即通过方法对象类实现调用方法
  43.         System.out.println("============================");
  44.         method.invoke(o);
  45.         //可以直接通过修改配置文件，而不是源码来改变调用的方法
  46.     }
  47. }
  49. /*运行结果：
  50. com.hspedu.Cat
  51. cry
  52. o 的运行类型 = class com.hspedu.Cat
  53. ============================
  54. 招财猫喵喵叫
  55. */

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反射机制

• 反射机制允许程序在执行期间借助于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。通过这对象得到类的结构。这个对象就像一面镜子，透过这个镜子看到类的结构，所以形象的称之为：反射。
  
• 在启动时，包含main方法的类被加载。它会加载所有需要的类。这些被加载的类又要加载它们需要的类，以此类推。
  

• 反射原理图
  
  
• 弹幕摘要：
  
  
  
  • 加载的过程在方法区，加载结果（对象）在堆区，不知道对不对；
    
  • 类加载是将数据放入的内存的方法区中，然后在堆创建一个class对象，说白了就是堆中的class是用来封装方法区数据的类
    
  
  
• 疑惑：
  
  
  
  • 那为什么需要这样一个Class对象呢？
    

    
    

    
    
    • Class类的对象的作用是运行时提供或获得某个对象的类型信息，这点对于反射技术很重要。
      
    • 是这样的，当我们new一个新对象或者引用静态成员变量时，Java虚拟机(JVM)中的类加载器子系统会将对应Class对象加载到JVM中，然后JVM再根据这个类型信息相关的Class对象创建我们需要实例对象或者提供静态变量的引用值。也就是说，Class对象对于类的实例化具有非常重要的意义。没它就没法new新对象和引用静态成员变量。
      

    ————————————————
    版权声明：本文为CSDN博主「一只野生饭卡丘」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
    原文链接：https://blog.csdn.net/Searchin_R/article/details/84591735
    

    
    
  
  

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；
  

• 代码演示
  1. package com.hspedu.reflection;
  3. import java.io.FileReader;
  4. import java.lang.reflect.Constructor;
  5. import java.lang.reflect.Field;
  6. import java.lang.reflect.Method;
  7. import java.util.Properties;
  9. /**
  10. * @author: 86199
  11. * @date: 2023/5/20 10:52
  12. * @description:
  13. */
  14. public class Reflection01 {
  15.     public static void main(String[] args) throws Exception{
  16.         //1. IO流，使用Preperties类读写配置文件
  17.         Properties properties = new Properties();
  18.         properties.load(
  19.                 new FileReader("src\\com\\hspedu\\re.properties"));
  21.         String classfullpath = properties.get("classfullpath").toString();
  22.         String methodName = properties.getProperty("method");
  25.         //2. 使用反射解决
  26.         //(1)加载类，返回Class类型的对象 cls
  27.         Class cls = Class.forName(classfullpath);
  28.         //(2)通过cls 得到你的加载的类 com.hspedu.Cat 的对象实例
  29.         Object o = cls.newInstance();
  30.         System.out.println("o 的运行类型 = " + o.getClass());//运行类型
  31.         //(3)通过 cls 得到你加载的类 com.hspedu.Cat 的 methodName"hi" 的方法对象
  32.         //   即：在反射中，可以把方法视为对象（万物皆对象）
  33.         Method method = cls.getMethod(methodName);
  34.         //(4) 通过method调用方法：即通过方法对象类实现调用方法
  35.         System.out.println("============================");
  36.         method.invoke(o);
  38.         //java.lang.reflect.Field：代表类的成员变量，Filed对象白哦是某个类的成员变量
  39.         //得到age字段
  40.         //getField不能得到私有属性
  41.         Field ageFiled = cls.getField("age");
  42.         System.out.println(ageFiled.get(o));
  44.         //java.lang.reflect.Constructor：代表类的构造方法，Constructor对象表示构造器
  45.         Constructor constructor = cls.getConstructor();//()中可以指定构造器参数类型，不指定返回无参构造器
  46.         System.out.println(constructor);//Cat()
  48.         Constructor constructor1 = cls.getConstructor(String.class);//传入String类的Class对象
  49.         System.out.println(constructor1);//Cat(java.lang.String)
  50.     }
  51. }

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• 反射的优缺点：
  
  
  
  • 优点：可以动态的创建和使用对象（也是框架的底层核心），使用灵活，没有反射机制，框架技术就失去了底层支撑。
    
  • 缺点：使用反射基本是解释执行，对执行速度有影响。
    
  
  

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，可以提高反射的效率。参数值为false则表示反射的对象执行访问检查。
  

• 代码演示：
  1. package com.hspedu.reflection;
  3. import com.hspedu.Cat;
  5. import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
  6. import java.lang.reflect.Method;
  8. /**
  9. * @author: 86199
  10. * @date: 2023/5/20 11:20
  11. * @description: 测试反射调用的性能，和优化方案
  12. */
  13. public class Reflection02 {
  14.     public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException {
  15.         m1();
  16.         m2();
  17.         m3();
  18.     }
  20.     //这里先把hi()方法中的打印注释了
  21.     //传统方法调用方法hi
  22.     public static void m1(){
  23.         Cat cat = new Cat();
  24.         long start = System.currentTimeMillis();
  25.         for (int i = 0; i < 90000000; i++){
  26.             cat.hi();
  27.         }
  28.         long end = System.currentTimeMillis();
  29.         System.out.println("m1() 耗时 = " + (end - start));
  30.     }
  32.     //反射机制调用方法hi
  33.     public static void m2() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
  34.         Class cls = Class.forName("com.hspedu.Cat");
  35.         Object o = cls.newInstance();
  36.         Method method = cls.getMethod("hi");
  37.         long start = System.currentTimeMillis();
  38.         for (int i = 0; i < 90000000; i++){
  39.             method.invoke(o);
  40.         }
  41.         long end = System.currentTimeMillis();
  42.         System.out.println("m2() 耗时 = " + (end - start));
  43.     }
  45.     //反射优化：关闭访问检测
  46.     public static void m3() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
  47.         Class cls = Class.forName("com.hspedu.Cat");
  48.         Object o = cls.newInstance();
  49.         Method method = cls.getMethod("hi");
  50.         method.setAccessible(true);//取消在访问调用方法时的访问检查
  51.         long start = System.currentTimeMillis();
  52.         for (int i = 0; i < 90000000; i++){
  53.             method.invoke(o);
  54.         }
  55.         long end = System.currentTimeMillis();
  56.         System.out.println("m3() 耗时 = " + (end - start));
  57.     }
  58. }
  59. /*运行结果
  60. m1() 耗时 = 3
  61. m2() 耗时 = 197
  62. m3() 耗时 = 168
  63. */

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