Java程序员都须要懂的「反射」

今天来简单写一下Java的反射。原本没打算写反射这个知识点的，只是很多的读者都问过我：“你的知识点好像缺了反射阿。能不能补一下？”

这周末也有点空了，因此来写写我对反射的简单理解。这篇是入门文章，没有高深的知识点，但愿能对新人有帮助。若是文章有错的地方，麻烦在评论区友善评论指出~

Java经常使用和重要的知识点我都写过（如今已有200+篇技术原创），若是想看的同窗，不妨关注个人GitHub，便可获取个人全部原创文章。

1、序言

在学习Java基础的时候，通常都会学过反射。我在初学反射的时候，并不能理解反射是用来干吗的。学了一些API发现：“明明我本身能直接new一个对象，为何它要绕一个圈子，先拿到Class对象，再调用Class对象的方法来建立对象呢，这不是多余吗？”

相信不少人在初学反射的时候也都会有这个想法（我就不相信就只有我一我的这么蠢！！）

并且在搜索相关资料的时候，通常也仅仅是讲解反射的一系列API，始终是不了解反射到底是有什么用，这篇文章来告诉你吧。以为不错，给我点个赞呗

2、引出Class对象

首先咱们来看一段代码：

publicclass Demo {   // 自建了一个Student类    class Student{    }    public static void main(String[] args) {        // 将Object 强转成Student类        Object o =newObject();        Student s = (Student) o;    }}

咱们在IDE编写这一段代码的时候，不会出现任何的错误。可是等咱们执行的时候，咱们会知道这确定强转失败了。

那么“Java”（实质上JVM）是怎么知道咱们写的强转有没有问题的呢？能够依赖Class对象来协助判断。

若是看过我写JVM的那篇文章的同窗应该都知道一个对象的加载过程，若是没看过的同窗能够再去看看，顺便在这里给你们复习一下：

• 一个.java的文件通过javac命令编译成功后，获得一个.class的文件
• 当咱们执行了初始化操做(有多是new、有多是子类初始化 父类也一同被初始化、也有多是反射...等)，会将.class文件经过类加载器装载到jvm中
• 将.class文件加载器加载到jvm中，又分了好几个步骤，其中包括加载、链接和初始化
• 其中在加载的时候，会在Java堆中建立一个java.lang.Class类的对象，这个Class对象表明着类相关的信息。

既然说，Class对象表明着类相关的信息，那说明只要类有什么东西，在Class对象我都能找获得。咱们打开IDE看看里边的方法：

因而咱们能够经过Class对象来判断对象的真正类型。

3、反射介绍

其实反射就是围绕着Class对象和java.lang.reflect类库来学习，就是各类的API

好比上面截图的Method/Field/Constructor这些都是在java.lang.reflect类库下，正是由于这些类库的学习并不难，因此我才一直没写反射的文章。

我并非说这些API我都能记住，只是这些API教程在网上有很是很是多，也足够通俗易懂了。在入门的时候，其实掌握如下几种也差很少了：

• 知道获取Class对象的几种途径
• 经过Class对象建立出对象，获取出构造器，成员变量，方法
• 经过反射的API修改为员变量的值，调用方法

/*    下面是我初学反射时作的笔记，应该能够帮到你们，代码我就不贴了。（Java3y你值得关注）*/想要使用反射，我先要获得class文件对象，其实也就是获得Class类的对象Class类主要API：        成员变量  - Field        成员方法  - Constructor        构造方法  - Method获取class文件对象的方式：        1：Object类的getClass()方法        2：数据类型的静态属性class        3：Class类中的静态方法：public static Class ForName(String className)--------------------------------  获取成员变量并使用        1: 获取Class对象        2：经过Class对象获取Constructor对象        3：Object obj = Constructor.newInstance()建立对象        4：Field field = Class.getField("指定变量名")获取单个成员变量对象        5：field.set(obj,"") 为obj对象的field字段赋值若是须要访问私有或者默认修饰的成员变量        1:Class.getDeclaredField()获取该成员变量对象        2:setAccessible() 暴力访问  ---------------------------------          经过反射调用成员方法        1：获取Class对象        2：经过Class对象获取Constructor对象        3：Constructor.newInstance()建立对象        4：经过Class对象获取Method对象  ------getMethod("方法名");        5: Method对象调用invoke方法实现功能若是调用的是私有方法那么须要暴力访问        1: getDeclaredMethod()        2: setAccessiable();         

相信我，去搜索引擎看一会，你就学会了。反射的API并不难学，通常人学不懂反射由于不知道反射究竟能干什么，下面我来说讲个人讲解。

4、为何须要反射

在初学Java的时候其实我我的认为仍是比较难理解为何须要反射的，由于没有必定的代码量下，很难理解为何我要绕一个圈子去搞反射这一套。

我如今认为用反射主要有两个缘由：

• 提升程序的灵活性
• 屏蔽掉实现的细节，让使用者更加方便好用

我一直在文章中都在强调，学某一项技术以前，必定要理解为何要学这项技术，因此个人文章通常会花比较长的幅度上讲为何。

下面我来举几个例子来帮助你们理解

4.1 案例一（JDBC）

相信你们都写过jdbc的代码，我贴一小段，你们回顾一下：

Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");//获取与数据库链接的对象-Connetcionconnection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/java3y","root","root");//获取执行sql语句的statement对象statement = connection.createStatement();//执行sql语句,拿到结果集resultSet = statement.executeQuery("SELECT * FROM users");

后来为何要变成下面这种形式呢？

//获取配置文件的读入流InputStream inputStream = UtilsDemo.class.getClassLoader().getResourceAsStream("db.properties");Properties properties =newProperties();properties.load(inputStream);//获取配置文件的信息driver = properties.getProperty("driver");url = properties.getProperty("url");username = properties.getProperty("username");password = properties.getProperty("password");//加载驱动类Class.forName(driver);

理由很简单，人们不想修改代码。只要存在有变更的地方，我写在配置里边，不香吗？但凡是有一天，个人username，password，url甚至是数据库都改了，我都可以经过修改配置的方式去实现。

不须要动我丝毫的代码，改下配置就完事了，这就能提供程序的灵活性。

有人可能会问：“那仍是要改啊，我改代码也很快啊，你改配置不也是要改吗”。

其实不同的，我举个例子：

• 三歪写了一个JDBC组件，把各类配置都写死在代码上，好比上面的driver/username/数据库链接数等等。如今三歪不干了，要跑路了。
• 敖丙来接手三歪的代码，敖丙刚开始接手项目，公司说要换数据库。敖丙给领导说：这玩意，我改改配置就行了，几分钟完事。
• 敖丙找了半天都没找到配置的地方，因为三歪写的代码又臭又烂，找了半天才找到入口和对应的位置。

改代码的风险要比改配置大，即使不知道代码的实现都能经过改配置来完成要作的事。

这种就能经过可配的，其内部极可能就是经过反射来作的。

这里只是说可能，但不全是。有的可配的参数可能就仅仅只是配置，跟反射无关。但上面jdbc的例子，就是经过反射来加载驱动的。

4.2 案例二（SpringMVC）

相信你们学SpringMVC以前都学过Servlet的吧，若是没学过，建议看个人文章再复复习。

我当时学MVC框架的时候给我带来印象最深的是什么，原本须要各类getParameter()，如今只要经过约定好JavaBean的字段名，就能把值填充进去了。

仍是上代码吧，这是咱们当时学Servlet的现状：

//经过html的name属性，获取到值String username = request.getParameter("username");String password = request.getParameter("password");String gender = request.getParameter("gender");//复选框和下拉框有多个值，获取到多个值String[] hobbies = request.getParameterValues("hobbies");String[] address = request.getParameterValues("address");//获取到文本域的值String description = request.getParameter("textarea");//获得隐藏域的值String hiddenValue = request.getParameter("aaa");

咱们学到SpringMVC的时候是怎么样的：

@RequestMapping(value ="/save")@ResponseBodypublic String taskSave(PushConfig pushConfig) {     // 直接使用         String name= pushConfig.getName();}

为何SpringMVC能作到？其实就是经过反射来作的。

相信你也有过的经历：

• 若是你的JavaBean的属性名跟传递过来的参数名不一致，那就“自动组装”失败了。由于反射只能根据参数名去找字段名，若是不一致，那确定set不进去了。因此就组装失败了呀~

若是在使用框架的时候，为何咱们每每写上JavaBean，保持字段名与参数名相同，就能“自动”获得对应的值呢。这就是反射的好处。

屏蔽掉实现的细节，让使用者更加方便好用

5、咱们写反射的代码多吗？

大部分程序员都是写业务代码的，大部分程序员都是维护老系统的，其实要咱们本身写反射的代码的时候，真的很少。

从上面也看出，何时会写反射？写咱们本身组件/框架的时候。若是想找个地练手一下反射，我以为自定义注解是一个不错的选择。

由于如今用注解的地方不少，主要是够清晰简单（不再用对着一堆的XML文件了，哈哈哈哈~）。

我初学的时候写过一段，能够简单参考一下，思路都差很少的哈。下面是使用的效果（使用自定义注解给不一样的接口增长权限）

@permission("添加分类")/*添加分类*/void addCategory(Category category);/*查找分类*/void findCategory(String id);@permission("查找分类")/*查看分类*/List<Category> getAllCategory();

返回一个代理的Service对象来处理自定义注解：

publicclass ServiceDaoFactory {   privatestaticfinalServiceDaoFactory factory =newServiceDaoFactory();    private ServiceDaoFactory() {    }    public static ServiceDaoFactory getInstance() {        returnfactory;    }   //须要判断该用户是否有权限public<T> T createDao(String className, Class<T> clazz, final User user) {        System.out.println("添加分类进来了！");        try{            //获得该类的类型finalT t = (T) Class.forName(className).newInstance();            //返回一个动态代理对象出去return(T) Proxy.newProxyInstance(ServiceDaoFactory.class.getClassLoader(), t.getClass().getInterfaces(),newInvocationHandler() {               @Override                public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException, PrivilegeException {                    //判断用户调用的是什么方法                    String methodName = method.getName();                    System.out.println(methodName);                    //获得用户调用的真实方法，注意参数！！！                    Method method1 = t.getClass().getMethod(methodName,method.getParameterTypes());                    //查看方法上有没有注解                    permission permis = method1.getAnnotation(permission.class);                    //若是注解为空，那么表示该方法并不须要权限，直接调用方法便可if(permis ==null) {                        returnmethod.invoke(t, args);                    }                    //若是注解不为空，获得注解上的权限                    String privilege = permis.value();                    //设置权限【后面经过它来判断用户的权限有没有本身】                    Privilege p =newPrivilege();                    p.setName(privilege);                    //到这里的时候，已是须要权限了，那么判断用户是否登录了if(user ==null) {                        //这里抛出的异常是代理对象抛出的，sun公司会自动转换成运行期异常抛出，因而在Servlet上咱们根据getCause()来判断是否是该异常，从而作出相对应的提示。thrownewPrivilegeException("对不起请先登录");                    }                    //执行到这里用户已经登录了，判断用户有没有权限                    Method m = t.getClass().getMethod("findUserPrivilege", String.class);                    List<Privilege> list = (List<Privilege>) m.invoke(t, user.getId());                    //看下权限集合中有没有包含方法须要的权限。使用contains方法，在Privilege对象中须要重写hashCode和equals()if(!list.contains(p)) {                        //这里抛出的异常是代理对象抛出的，sun公司会自动转换成运行期异常抛出，因而在Servlet上咱们根据getCause()来判断是否是该异常，从而作出相对应的提示。thrownewPrivilegeException("您没有权限，请联系管理员！");                    }                    //执行到这里的时候，已经有权限了，因此能够放行了returnmethod.invoke(t, args);                }            });        }catch(Exception e) {            newRuntimeException(e);        }        returnnull;    }}