反射---Java高级开发必须懂的

时间 2019-11-16

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理解反射对学习Java框架有很大的帮助，如Spring框架的核心就是使用Java反射实现的，并且对作一些Java底层的操做会颇有帮助。

1、Class类的使用java

一、万事万物皆对象，（固然，基本数据类型，静态成员不是面向对象（属于类的）），因此咱们建立的每个类也都是对象，即类自己是java.lang.Class类的实例对象，可是这些对象都不须要new出来，由于java.lang.Class类的构造方法是私有的

二、任何一个类都是Class类的实例对象，这个实例对象有三种表示方式：(咱们新建一个Student类)

① Class c1 = Student.class;//实际告诉咱们任何一个类都有一个隐含的静态成员变量class（知道类名时用）

② Class c2 = stu.getClass();//已知该类的对象经过getClass方法（知道对象时用）

③Class c3 = Class.forName("类的全名");//会有一个ClassNotFoundException异常

官网解释说：c1,c2表示了Student类的类类型（）class type)，万事万物皆对象，类也是对象，是Class类的实例对象，这个对象咱们成为该类的类类型（有点乱，可是慢慢捋一下仍是能理解的）

这里有一点值得注意，当咱们执行System.out.println(c1==c2);语句，结果返回的是true，这是为何呢？缘由是无论c1仍是c2都表明了Student类的类类型，一个类多是Class类的一个实例对象。

咱们彻底能够经过类的类类型建立该类的对象实例，即经过c1或c2建立Student的实例。

Student stu = (Student)c1.newInstance();//前提是必需要有无参的构造方法，由于该语句会去调用其无参构造方法。该语句会抛出异常。

2、动态加载类

一、编译时加载类是静态加载类，

new 建立对象是静态加载类，在编译时刻就须要加载全部可用使用到的类，若是有一个用不了，那么整个文件都没法经过编译

二、运行时加载类是动态加载类

Class c = Class.forName("类的全名")，不只表示了类的类型，还表示了动态加载类，编译不会报错，在运行时才会加载，使用接口标准能更方便动态加载类的实现。功能性的类尽可能使用动态加载，而不用静态加载。

不少软件好比QQ,360的在线升级，并不须要从新编译文件，只是动态的加载新的东西

3、获取方法信息

一、基本的数据类型，void关键字都存在类类型

1 Class c1 =int.class;//int的类类型
2 Class c2 =String.class;//String类的类类型，能够理解为编译生成的那个String.class字节码文件， 3 //固然，这并非官方的说法
4 Class c3 =double.class; 5 Class c4 =Double.class; 6 Class c5 =void.class;

二、Class类的基本API操做

 1 /**
 2  * 打印类的信息，包括类的成员函数，成员变量  3 * @param obj 该对象所属类的信息  4 */
 5 publicstaticvoid printClassMessage(Object obj){  6 //要获取类的信息，首先要获取类的类类型
 7 Class c = obj.getClass();//传递的是哪一个子类的对象，c就是该子类的类类型  8 //获取类的名称
 9 System.out.println("累的名称是："+c.getName()); 10 
11 /*
12  * Method类，方法的对象 13 * 一个成员方法就是一个Method对象 14 * getMethods()方法获取的是全部的public的函数，包括父类继承而来的 15 * getDeclaredMethods()获取的是多有该类本身声明的方法，不问访问权限 16 */
17 Method[] ms = c.getMethods();//c.getDeclaredMethods();
18 for(int i =0; i < ms.length; i++){ 19 //获得方法的返回值类型的类类型
20 Class retrunType = ms[i].getReturnType(); 21 System.out.print(retrunType.getName()+" "); 22 //获得方法的名称
23 System.out.print(ms[i].getName()+"("); 24 //获取的参数类型--->获得的是参数列表的类型的类类型
25 Class[] paraTypes = ms[i].getParameterTypes(); 26 for(Class class1 : paraTypes){ 27 System.out.print(class1.getName()+","); 28 } 29 System.out.println(")"); 30 } 31 }

Class的API中还有不少其余的方法，能够获得interface、Package、Annotation等不少信息，具体使用请参考帮助手册，本文就不在详细讲解。特别注意的一点是，若是你想获得一个类的信息，首先就要获取该类的类类型。
框架

4、获取成员变量构造函数信息

 1 /**
 2  * 成员变量也是对象，是java.lang.reflect.Field这个类的的对象  3 * Field类封装了关于成员变量的操做  4 * getFields()方法获取的是全部public的成员变量的信息  5 * getDeclareFields()方法获取的是该类本身声明的成员变量的信息  6 */
 7 Field[] fs = c.getDeclaredFields();  8 for(Field field : fs){  9 //获得成员变量的类型的类类型
10 Class fieldType = field.getType(); 11 String typeName = fieldType.getName(); 12 //获得成员变量的名称
13 String fieldName = field.getName(); 14 System.out.print(typeName+" "+fieldName); 15 } 16 
17 
18 /**
19  * 构造函数也是对象 20 * java.lang.Constructor中封装了构造函数的信息 21 * getConstructor()方法获取全部的public的构造函数 22 * getDeclaredConstructors获得全部的构造函数 23 */
24 Constructor[] cs = c.getDeclaredConstructors(); 25 for(Constructor constructor : cs){ 26 System.out.print(constructor.getName()+"("); 27 //获取构造函数的参数列表---》获得的是参数雷彪的类类型
28 Class[] paramTypes = constructor.getParameterTypes(); 29 for(Class class1 : paramTypes){ 30 System.out.print(class1.getName()+","); 31 } 32 System.out.println(")"); 33 }

5、方法反射的基本操做函数

一、如何获取某个方法

方法的名称和方法的参数列表才能惟一决定某个方法

Method m = c.getDeclaredMethod("方法名"，可变参数列表（参数类型.class）)

二、方法的反射操做

m.invoke(对象，参数列表)

方法若是没有返回值，返回null，若是有返回值返回Object类型，而后再强制类型转换为原函数的返回值类型

6、经过反射了解集合泛型的本质

1 ArrayList list1 =newArrayList(); 2 ArrayList<String> list2 =newArrayList<String>(); 3 
4 Class c1 = list1.getClass(); 5 Class c2 = list2.getClass(); 6 
7 System.out.println(c1==c2);//结果为true，为何？？

结果分析：由于反射的操做都是编译以后的操做，也就是运行时的操做，c1==c2返回true，说明编译以后集合的泛型是去泛型化的。

那么咱们就能够理解为，Java集合中的泛型，是用于防止错误类型元素输入的，好比在list2中咱们add一个int，add(10)就会编译报错，那么这个泛型就能够只在编译阶段有效，经过了编译阶段，泛型就不存在了。能够验证，咱们绕过编译，用反射动态的在list2中add一个int是能够成功的，只是这时由于list2中存储了多个不一样类型的数据（String型，和int型），就不能用for-each来遍历了，会抛出类型转换错误异常ClassCastException

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补充资料：

7、关于Java类加载器内容的详解

一、类的加载

当程序要使用某个类时，若是该类还未被加载到内存中，则系统会经过加载，链接，初始化三步来实现对这个类进行初始化

·加载：

就是指将class文件读入内存，并为之建立一个Class对象，任何类被使用时系统都会创建一个Class对象

·链接：

验证：确保被加载类的正确性

准备：负责为类的静态成员分配内存，并设置默认初始化值

解析：将类中的符号引用替换为直接引用

·初始化：

局部变量保存在栈区：必须手动初始化

new 的对象保存在堆区：虚拟机会进行默认初始化，基本数据类型初始化值为0，引用类型初始化值为null

二、类加载的时机（只加载一次）

如下时机仅表示第一次的时候

① 建立类的实例的时候

② 访问类的静态变量的时候

③ 调用类的静态方法的时候

④ 使用反射方式来强制建立某个类或接口对应的java.lang.Class对象

⑤ 初始化某个类的子类的时候

⑥ 直接使用java.exe命令来运行某个主类

三、类加载器

负责将.class文件加载到内存中，并为之生成对应的Class对象

虽然咱们在开发过程当中不须要关心类加载机制，可是了解这个机制咱们就能更好的理解程序的运行

四、类加载器的组成：

①Bootstrap ClassLoader 根类加载器

也被称为引导类加载器，负责Java核心类的加载，好比System类，在JDK中JRE的lib目录下rt.jar文件中的类

②Extension ClassLoader 扩展类加载器

负责JRE的扩展目录中jar包的加载，在JDK中JRE的lib目录下ext目录

③System ClassLoader 系统类加载器

负责在JVM启动时加载来自java命令的class文件，以及classpath环境变量所指定的jar包和类路径，主要是咱们开发者本身写的类

更多内容请参考《深刻理解JVM虚拟机》

来自为知笔记(Wiz)