08.Java反射问题

时间  2019-12-12
标签 08.java java 反射 问题 栏目 Java 繁體版
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目录介绍

  • 8.0.0.1 反射的原理是什么？有哪些途径获取到Class对象，Class类的含义和做用是什么？什么是class类？
  • 8.0.0.2 有哪些方式能够提升反射效率？为什么反射消耗性能？到底是怎么影响的，举例说明？
  • 8.0.0.3 java反射机制提供了什么功能？发射具备暴力访问权限，如何防止反射序列化攻击单例？
  • 8.0.0.4 经过反射得到泛型的实际类型参数？反射获取构造方法，变量，方法的方法是哪些？
  • 8.0.0.5 getGenericParameterTypes 与 getParameterTypes区别？
  • 8.0.0.6 反射有什么做用和应用？反射和注解相比，为什么反射消耗性能，有什么优缺点？

好消息

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8.0.0.1 反射的原理是什么？有哪些途径获取到Class对象，Class类的含义和做用是什么？什么是class类？

  • 反射的原理是什么？php

    • 反射是为了可以动态的加载一个类，动态的调用一个方法，动态的访问一个属性等动态要求而设计的。它的出发点就在于JVM会为每一个类建立一个java.lang.Class类的实例，经过该对象能够获取这个类的信息，而后经过使用java.lang.reflect包下得API以达到各类动态需求。
    • 反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都可以知道这个类的全部属性和方法；对于任意一个对象，都可以调用它的任意一个方法和属性，这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。

  • 有哪些途径获取到Class对象，Class类的含义和做用是什么？java

    • 每个Class类的对象就表明了一种被加载进入JVM的类，它表明了该类的一种信息映射。开发者能够经过3种途径获取到Class对象。
    • 技术博客大总结
    • 第一种方式：Class的forName()方法的返回值就是Class类型，也就是动态导入类的Class对象的引用。
    • public static Class<?> forName(String className) throws ClassNotFoundException

    • 第二种方式：每一个类都会有一个名称为Class的静态属性，经过它也是能够获取到Class对象的，示例代码以下：git

      Class<Student> clazz = Student.class;   // 访问Student类的class属性

    • 第三种方式：Object类中有一个名为getClass的成员方法，它返回的是对象的运行时类的Class对象。由于Object类是全部类的父类，因此，全部的对象均可以使用该方法获得它运行时类的Class对象，示例代码以下：github

      Student stu = new Student();
Class<Student> clazz = stu.getClass();   // 调用Student对象的getName方法

  • 什么是class类？面试

    • .class文件:是由一个.java文件经过编译过程生成的.class文件。Class对象:当Java虚拟机加载一个.class文件到内存时，都会生成一个对应的Class对象，注意的是这个Class对象有且只有一个存在于内存当中。

8.0.0.2 有哪些方式能够提升反射效率？为什么反射消耗性能？到底是怎么影响的，举例说明？

  • 有哪些方式能够提升反射效率？segmentfault

    • 善用API：好比，尽可能不要getMethods()后再遍历筛选，而直接用getMethod(methodName)来根据方法名获取方法。
    • 技术博客大总结
    • 适当使用缓存：好比，须要屡次动态建立一个类的实例的时候，有缓存的写法会比没有缓存要快不少:
    // 1. 没有缓存
void createInstance(String className){
    return Class.forName(className).newInstance();
}

// 2. 缓存forName的结果
void createInstance(String className){
    cachedClass = cache.get(className);
    if (cachedClass == null){
        cachedClass = Class.forName(className);
        cache.set(className, cachedClass);
    }
    return cachedClass.newInstance();
}
  • 为什么反射消耗性能？

8.0.0.3 java反射机制提供了什么功能？发射具备暴力访问权限，如何避免反射攻击？

  • java反射机制提供了什么功能？缓存

    • 在运行时可以判断任意一个对象所属的类
    • 在运行时构造任意一个类的对象
    • 在运行时判断任意一个类所具备的成员变量和方法
    • 在运行时调用任一对象的方法技术博客大总结
    • 在运行时建立新类对象
  • 发射具备暴力访问权限，如何避免反射攻击？

  • 如何防止反射序列化攻击单例安全

    • 枚举单例markdown

      public enum Singleton {
    INSTANCE {
        @Override
        protected void read() {
            System.out.println("read");
        }
        @Override
        protected void write() {
            System.out.println("write");
        }
    };
    protected abstract void read();
    protected abstract void write();
}

    • class文件：app

      public abstract class Singleton extends Enum{
    private Singleton(String s, int i){
        super(s, i);
    }

    protected abstract void read();
    protected abstract void write();
    public static Singleton[] values(){
        Singleton asingleton[];
        int i;
        Singleton asingleton1[];
        System.arraycopy(asingleton = ENUM$VALUES, 0, asingleton1 = new Singleton[i = asingleton.length], 0, i);
        return asingleton1;
    }

    public static Singleton valueOf(String s) {
        return (Singleton)Enum.valueOf(singleton/Singleton, s);
    }

    Singleton(String s, int i, Singleton singleton){
        this(s, i);
    }

    public static final Singleton INSTANCE;
    private static final Singleton ENUM$VALUES[];

    static {
        INSTANCE = new Singleton("INSTANCE", 0){

            protected void read(){
                System.out.println("read");
            }

            protected void write(){
                System.out.println("write");
            }

        };
        ENUM$VALUES = (new Singleton[] {
            INSTANCE
        });
    }
}
      • 类的修饰abstract，因此无法实例化，反射也无能为力。关于线程安全的保证，实际上是经过类加载机制来保证的，咱们看看INSTANCE的实例化时机，是在static块中，JVM加载类的过程显然是线程安全的。对于防止反序列化生成新实例的问题还不是很明白，通常的方法咱们会在该类中添加上以下方法，不过枚举中也没有显示的写明该方法。技术博客大总结 
      //readResolve to prevent another instance of Singleton
private Object readResolve(){
    return INSTANCE;
}

8.0.0.4 经过反射得到泛型的实际类型参数？反射获取构造方法，变量，方法的方法是哪些？

  • 经过反射得到泛型的实际类型参数

    • 把泛型变量当成方法的参数，利用Method类的getGenericParameterTypes方法来获取泛型的实际类型参数

    • 例子：

      public class GenericTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        getParamType();
    }
    
     /*利用反射获取方法参数的实际参数类型*/
    public static void getParamType() throws NoSuchMethodException{
        Method method = GenericTest.class.getMethod("applyMap",Map.class);
        //获取方法的泛型参数的类型
        Type[] types = method.getGenericParameterTypes();
        System.out.println(types[0]);
        //参数化的类型
        ParameterizedType pType  = (ParameterizedType)types[0];
        //原始类型
        System.out.println(pType.getRawType());
        //实际类型参数
        System.out.println(pType.getActualTypeArguments()[0]);
        System.out.println(pType.getActualTypeArguments()[1]);
    }

    /*供测试参数类型的方法*/
    public static void applyMap(Map<Integer,String> map){

    }

}

    • 输出结果：

      java.util.Map<java.lang.Integer, java.lang.String>
interface java.util.Map
class java.lang.Integer
class java.lang.String

  • 反射获取构造方法，变量，方法的方法是哪些？技术博客大总结

    • 在反射包中，咱们经常使用的类主要有Constructor类表示的是Class 对象所表示的类的构造方法，利用它能够在运行时动态建立对象、Field表示Class对象所表示的类的成员变量，经过它能够在运行时动态修改为员变量的属性值(包含private)、Method表示Class对象所表示的类的成员方法，经过它能够动态调用对象的方法(包含private)。

8.0.0.5 getGenericParameterTypes 与 getParameterTypes区别？

  • getGenericParameterTypes 与 getParameterTypes区别？

    • getGenericParameterTypes 与 getParameterTypes 都是获取构成函数的参数类型

    • 前者返回的是Type类型，后者返回的是Class类型，因为Type顶级接口，Class也实现了该接口，所以Class类是Type的子类，Type 表示的所有类型而每一个Class对象表示一个具体类型的实例，如String.class仅表明String类型。由此看来Type与 Class 表示类型几乎是相同的，只不过Type表示的范围比Class要广得多而已。固然Type还有其余子类，如：

      • TypeVariable：表示类型参数，能够有上界，好比：T extends Number
      • ParameterizedType：表示参数化的类型，有原始类型和具体的类型参数，好比：List<String>
      • WildcardType：表示通配符类型，好比：?, ? extends Number, ? super Integer

8.0.0.6 反射有什么做用和应用？反射和注解相比，为什么反射消耗性能，有什么优缺点？

  • 反射有什么做用和应用？

    • 含义：在运行状态中，对于任意一个类都能知道它的全部属性和方法，对于任何一个对象都可以调用它的任何一个方法和属性。
    • 功能：动态性，体如今：在运行时判断任意一个类所具备的属性和方法； 在运行时判断任意一个对象所属的类；在运行时构造任意一个类的对象；在运行时调用任意一个对象的方法；生成动态代理

  • 为什么反射消耗性能

  • 有什么优缺点

    • 优势

      • 动态编译：运行时肯定类型，绑定对象。动态编译最大限度的发挥了java的灵活性，体现了多态的应用，有利于下降类之间的耦合性。
      • 反射机制的优势就是能够实现动态建立对象和编译，体现出很大的灵活性，特别是在开发中。它的灵活性就表现的十分明显。好比，一个大型的软件，不可能一次就把把它设计的很完美，当这个程序编译后，发布了，当发现须要更新某些功能时，咱们不可能要用户把之前的卸载，再从新安装新的版本，假如这样的话，这个软件确定是没有多少人用的。采用静态的话，须要把整个程序从新编译一次才能够实现功能的更新，而采用反射机制的话，它就能够不用卸载，只须要在运行时才动态的建立和编译，就能够实现该功能。

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