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JDK1.5 新特性【反射】

article 2024/11/15 15:28:48

前言

今天复习一下反射，说是复习，基本上已经忘干净了，只知道用Spring、Mybatis、JavaFX 的时候加个注解，具体原理就不知道了。所以必须再深入学习一下。

1、设计一个框架？

设计一个框架需要什么技术？

反射机制、自定义注解、设计模式、AOP技术、Netty、Spring 架构、SpringBoot 自定义插件、多线程或 JUC。

2、反射技术

2.1、概念

Java中的反射是指程序在运行时动态地获取类的信息（比如方法信息、注解信息、方法参数、类的属性等）以及操作类的成员变量、方法和构造方法的能力。
通过反射，可以在运行时检查类的属性和方法，获取类的构造函数并实例化对象，调用类的成员变量和方法，甚至可以在运行时动态地生成新的类，这使得Java程序具有更大的灵活性和动态性。
但是，反射机制也会导致一些性能上的问题，因为反射调用的速度通常比直接调用要慢得多。

反射机制的核心是在运行时动态地获取类的信息，并通过这些信息来调用类的成员变量和方法，这种能力使得Java程序可以在运行时动态地加载和执行代码，从而实现更加灵活和动态的功能。

2.2、Java中反射的主要API

Class类：用于表示Java类的信息，包括类的名称、父类、接口、构造函数、成员变量和方法等。
Constructor类：用于表示Java类的构造函数信息。
Method类：用于表示Java类的方法信息。
Field类：代表类的成员变量

2.3、应用场景

JDBC 加载驱动 Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver")
Spring 容器框架 IOC 实例化对象
自定义注解生效（反射+AOP）
第三方核心的框架
在 Spring 中每个 Bean 的对象都是通过反射技术来初始化的。
以及在之前 Hadoop 的学习中，当我们自定义的对象需要序列化的时候，我们说必须要有无参构造方法，因为反序列化需要反射调用无参构造函数。

3、使用反射初始化对象

我们以往的学习经历告诉我们，初始化对象的方式无非就是直接 new：

User user = new User();

下面给出两种通过反射初始化对象的方式：

3.1、通过反射实现无参构造

原理：Class 对象的 newInstance 方法会默认执行我们的无参构造方法来初始化对象（所以在定义一个 JavaBean的时候一定要记得写无参构造的方法）。

    // 通过反射调用无参构造来初始化对象
    Class<?> aClass = Class.forName("kt.pojo.User");
        // newInstance() 默认执行到我们的无参构造方法来初始化对象
        User user = (User) aClass.newInstance();
        System.out.println(user);

3.2、通过反射实现有参构造

3.2.1、一个标准的 JavaBean

package kt.pojo;

import java.util.Objects;

public class User {
    public String name;
    public Integer age;

    public User(){}

    public User(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        User user = (User) o;
        return age.equals(user.age) && Objects.equals(name, user.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }
}

注意：这里的 age 属性类型也可以用 int ，区别就是 int 的默认值为 0，Integer 的默认值为 null。

输出结果：

User{name='null', age=null}

3.2.2、有参构造实现

通过我们 Class 对象来获取我们的构造器对象 Constructor，然后调用 Constructor 对象的 newInstacne 方法来实现有参构造。

注意：如果 age 属性类型是 int，那么 getConstructor 的第二个参数应该是 int.class 。

    // 通过反射调用有参构造来初始化对象
    Class<?> aClass = Class.forName("kt.pojo.User");
    // 通过反射调用有参构造来初始化对象
        Constructor<?> constructor = aClass.getConstructor(String.class, Integer.class);
        User tom = (User) constructor.newInstance("tom", 10);
        System.out.println(tom);

输出结果：

User{name='tom', age=10}

4、使用反射给对象的属性赋值

4.1、通过对象给属性赋值

我们通过反射获取到对象，然后调用对象的方法来赋值（必须保证对象的 setter 方法是 public 的）：

    User user = (User) aClass.newInstance();
        user.setName("tom");
        user.setAge(10);
        System.out.println(user);

运行结果：

User{name='tom', age=10}

4.2、通过反射给属性赋值

通过反射获取到 Class 对象，再调用 Class 对象的 getDeclareField 方法获得指定属性的属性对象，最后通过属性的 set 方法来实现赋值：

User user = (User) aClass.newInstance();
        //        aClass.getField(); //这个方法会把我们 User 类的父类(这里是Object)中的属性页获取到
        Field name = aClass.getDeclaredField("name");
        name.setAccessible(true);   // 如果属性是私有的(private) 就需要添加访问权限
        Field age = aClass.getDeclaredField("age");
        age.setAccessible(true);    // 如果属性是私有的(private) 就需要添加访问权限
        name.set(user,"tom");
        age.set(user,10);
        System.out.println(user);

注意：

JavaBean 中的属性如果是私有的需要调用属性对象（Field）的 setAccessible 方法传进一个 true 来使得属性可访问。
如果需要使用该对象父类的属性的话，可以使用 getField 方法。

5、通过反射调用方法

我们在上面的 User 类中添加一个 sayHello 方法：

public void sayHello(String name){
        System.out.println("hello "+name);
    }

通过 Class 对象的 getDeclaredMethod 方法获取到指定的方法对象 Method，最后调用 Method 对象的 invoke 方法（需要传入执行该方法的对象和需要的参数）：

    Class<?> aClass = Class.forName("kt.pojo.User");
    User user = (User)aClass.newInstance();
    Method toString = aClass.getDeclaredMethod("sayHello", String.class);
    toString.invoke(user,"Tom");

运行结果：