Java反射机制概念

来源:互联网 发布:消失的客人知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/04/30 21:29
一、什么是反射机制 
JAVA反射(放射)机制:“程序运行时,允许改变程序结构或变量类型,这种语言称为动态语言”。从这个观点看,Perl,Python,Ruby是动态语言,C++,Java,C#不是动态语言。但是JAVA有着一个非常突出的动态相关机制:Reflection,用在Java身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes。换句话说,Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class,获悉其完整构造(但不包括methods定义),并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。
反射机制指的是程序在运行时能够获取自身的信息。在java中,只要给定类的名字, 那么就可以通过反射机制来获得类的所有信息。
反射是java语言的一个特性,它允程序在运行时(注意不是编译的时候)来进行自我检查并且对内部的成员进行操作。例如它允许一个java的类获取他所有的成员变量和方法并且显示出来。这个能特定我们不常看到,但是在其他的比如C或者C++语言中很不就存在这个特性。一个常见的例子是在JavaBean中,一些组件可以通过一个构造器来操作。这个构造器就是用的反射在动态加载的时候来获取的java中类的属性的。
二、哪里用到反射机制 
有些时候,我们用过一些知识,但是并不知道它的专业术语是什么,在刚刚学jdbc时用过一行代码, Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver.class").newInstance();但是那时候只知道那行代码是生成 驱动对象实例,并不知道它的具体含义。现在很多开源框架都用到反射机制,hibernate、struts都是用反射机制实现的。 
三、反射机制的优点与缺点 
为什么要用反射机制?直接创建对象不就可以了吗,这就涉及到了动态与静态的概念, 

静态编译:在编译时确定类型,绑定对象,即通过。 

动态编译:运行时确定类型,绑定对象。动态编译最大限度发挥了java的灵活性,体现了多态的应用,有以降低类之间的藕合性。 

一句话,反射机制的优点就是可以实现动态创建对象和编译,体现出很大的灵活性,特别是在J2EE的开发中它的灵活性就表现的十分明显。比如,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,当发现需要更新某些功能时,我们不可能要用户把以前的卸载,再重新安装新的版本,假如这样的话,这个软件肯定是没有多少人用的。采用静态的话,需要把整个程序重新编译一次才可以实现功能的更新,而采用反射机制的话,它就可以不用卸载,只需要在运行时才动态的创建和编译,就可以实现该功能。 
它的缺点是对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作,我们可以告诉JVM,我们希望做什么并且它满足我们的要求。这类操作总是慢于只直接执行相同的操作。 

四、利用反射机制能获得什么信息 

首先不得不提到的是java.lang.Class这个类。
有这么一段话:
Java程序在运行时,Java运行时系统一直对所有的对象进行所谓的运行时类型标识。这项信息纪录了每个对象所属的类。虚拟机通常使用运行时类型信息选准正确方法去执行,用来保存这些类型信息的类是Class类。
也就是说,ClassLoader找到了需要调用的类时(java为了调控内存的调用消耗,类的加载都在需要时再进行),就会加载它,然后根据.class文件内记载的类信息来产生一个与该类相联系的独一无二的Class对象。该Class对象记载了该类的字段,方法等等信息。以后jvm要产生该类的实例,就是根据内存中存在的该Class类所记载的信息(Class对象应该和我所了解的其他类一样会在堆内存内产生、消亡)来进行。而java中的Class类对象是可以人工自然性的(也就是说开放的)得到的(虽然你无法像其他类一样运用构造器来得到它的实例,class的构造器是私有的,而利用Class的newInstance方法相当于调用类的默认的构造器,缺点是我们只能利用默认构造函数,因为Class的newInstance是不接受参数的,后面会讲到可接受参数的newInstance,第二,如果类的构造函数是private的,比如Class,我们仍旧不能实例化其对象。当然Class对象都是jvm产生的,所以我们就不用麻烦了。

一句话,类中有什么信息,它就可以获得什么信息,不过前提是得知道类的名字,要不就没有后文了 

获取Class对象有三种方式:
1.通过Object类的getClass()方法。例如:
Class c1 = new String("").getClass();
2.通过Class类的静态方法——forName()来实现:forName中的参数一定是完整的类名(包名+类名)
Class c2 = Class.forName("MyObject");
3.如果T是一个已定义的类型的话,在java中,它的.class文件名:T.class就代表了与其匹配的Class对象,例如:
Class c4 = int.class;
Class c5 = Double[].class;

(请记住一句话,java中,一切皆对象。也就是说,基本类型int float 等也会在jvm的内存池像其他类型一样中生成一个Class对象。而数组等组合型数据类型也是会生成一个Class对象的,而且更令人惊讶的是,java中数组的本来面目其实就是某个类,惊讶中的惊讶是,含有相同元素的相同维数的数组还会共同享用同一个Class对象!其实根据我的臆想,数组的length性质应该就保存在这个Class对象里面。)

    获得构造函数的方法 

  • public Constructor<?>[] getConstructors()      返回类中所有的public构造器集合,默认构造器的下标为0
  • public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)   返回指定public构造器,参数为构造器参数类型集合
  • public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()  返回类中所有的构造器,包括私有
  • public Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) 返回任意指定的构造器

    获得类方法的方法 

  • public Method[] getMethods()    获取所有的共有方法的集合
  • public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes) 获取指定公有方法 参数1:方法名 参数2:参数类型集合  
  • public Method[] getDeclaredMethods()  获取所有的方法
  • public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes) 获取任意指定方法

    获得类中属性的方法 

  • public Field getDeclaredField(String name)  获取任意指定名字的成员
  • public Field[] getDeclaredFields()             获取所有的成员变量
  • public Field getField(String name)           获取任意public成员变量
  • public Field[] getFields()                          获取所有的public成员变量

    常用的就这些,知道这些,其他的都好办…… 



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