JAVA反射 – 小飞侠

背景：以前都是零零散散的去学习反射，对于用法很模糊、还有原理也是只知一二，最近在学习Sprint源码，IOC容器中创建对象都是使用
反射
进行创建对象的，还有动态代理也是使用了反射，足以证明java反射对于以后的高阶学习是一个极其重要的部分。所以这期博客用来整理JAVA反射相关的知识。

整理将用，1、JAVA反射原理；2、用法；3、使用场景。这几个纬度进行整理！

文章目录

为什么要用JAVA反射
JAVA反射原理
- 反射运行流程
- 类加载过程
JAVA反射的基本使用
常用反射API
Spring 在JDK动态代理中的应用
总结

为什么要用JAVA反射

在框架代码和工具代码中，这类项目往往对于
灵活性
要求很高,合理运用能在使用框架时
优化出更好的性能

JAVA反射原理

反射是Java中的一个重要的特性，使用反射可以在
运行时动态生成对象--.Class
、获取对象属性以及调用对象方法。
与编译期的静态行为相对，所有的
静态型操作都在编译期完成
，而反射的所有行为基本都是在运行时进行的，这是一个很重要的特性。它让Java有了动态特性，可以让程序更加灵活强大。

反射运行流程

准备阶段：在编译期装载所有的类，类的元信息保存在
Class对象
中，一个类对应一个Class对象。这也是访问这个类的入口。
获取Class对象：通过调用x.class/x.getClass()/Class.forName() 获取x的Class对象
进行实际的反射：通过clz对象获取Field/Method/Constructor对象进行进一步操作

类加载过程

补充：传统的JAVA创建对象的5个过程是：加载–> 验证–> 创建–>解析–>初始化

在这里插入图片描述

预备节点：.java文件经过.javac转为.class字节码
加载：（官方解释）加载阶段是类加载过程的第一个阶段。有三个过程1、在这个阶段，通过一个类的
全限定名
获取此类的
二进制字节流
，2、将
字节流
所代表的
静态存储结构
，转化为
方法区的运行时数据结构
，3、在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区这个类的各种数据的访问
入口
。（书上说的内存，我理解为堆区内存）—— 入口我的理解是,不能直接访问方法区对象，得通过堆区创建的Class对象
必须访问方法区中这个模板的各种数据结构
。该过程简单来说，就是把代码数据加载到内存中
验证：确保java加载进内存的二进制文件符合JVM的加载规范，并且不会危害虚拟机的自身安全。
准备：完成字节码检验后，JVM开始为类变量
分配内存
并
初始化
。1、内存分配：java中有被static修饰的
类变量
、和未被static修饰的
类成员变量
。在准备阶段，JVM
只为类变量进行内存分配
，而类
成员变量不会被分配内存
；2、初始化：在准备阶段，类变量被初始化为“零值”。比如
public static int sector = 3;
sector分配的是0而不是3。但如果一个变量是
常量
（被 static final 修饰）的话，那么会被赋值期望的值。
public static final int number = 3;
被赋值为3。
- 思考
  
  ，为什么常量会被赋值？？因为final修饰的变量代表不可改变，那么必须一开始就赋值其想要的值；未被final修饰的类变量可在初始化、运行阶段被改变值。
解析：这个阶段的主要任务是将其在常量池中的
符号引用
替换成直接其在内存中的
直接引用
（地址引用）举个例子来说，现在调用方法hello()，这个方法的地址是1234567，那么hello就是符号引用，1234567就是直接引用。
初始化：JVM用赋值或者缺省值将静态变量进行初始化，并执行静态初始化程序（static块中的代码）—通过(),这是javac编译器的产物。初始化发生在执行main方法之前，但在指定的类初始化之前他的父类必须先初始化。且到了这个阶段java程序代码才真正开始执行。JVM会根据语句执行顺序对类对象进行初始化。

JAVA反射的基本使用

案例

public class Apple {
    private static int total = 20;
    private volatile int  price;

    public int getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(int pricel) {
        this.price = pricel;
    }

通过反射获取Class对象

Clazz clz= Class.forname("xxxx");//根据全限定名获取对象的Class对象

通过反射调用Class对象的方法

调用的话得通过Class对象生成对应的具体对象

 Constructor appConstructor = clz.getConstructor();// 获得公共的无参构造函数
 Object o = appConstructor.newInstance(); //使用newInstance实力化对象
 Method setPriceMethod=clz.getMethod("setPrice",int.class);//获取Class对象的方法 
 setPriceMethod.invok(o,3)//. invok对反射出来的对象o进行方法调用
 Method getPriceMethod = clz.getMethod("getPrice");
 System.out.println("Appple price" + getPriceMethod.invoke(o));
 buyAppleMethod.invoke(o,"唐经",4);
//两个参数的含义1、获取方法的名字，2、参数的类型

总结

从这个简单的例子可以看出，一般情况下我们使用反射获取一个对象的步骤：

1、获取类的 Class 对象实例

Class clz = Class.forName(“com.zhenai.api.Apple”);
2、根据 Class 对象实例获取 Constructor 对象

Constructor appleConstructor = clz.getConstructor();
3、使用 Constructor 对象的 newInstance 方法获取反射类对象

Object appleObj = appleConstructor.newInstance();

而如果要调用某一个方法，则需要经过下面的步骤：

4、获取方法的 Method 对象

Method setPriceMethod = clz.getMethod(“setPrice”, int.class);
5、利用 invoke 方法调用方法

setPriceMethod.invoke(appleObj, 14);

常用反射API

获取Class对象的三种方法（Class.forName（）/String.class/str.getClass();）

第一种，使用 Class.forName 静态方法。当你知道该类的全路径名时，你可以使用该方法获取 Class 类对象。

Class clz = Class.forName(“java.lang.String”);

第二种，使用 .class 方法。

这种方法只适合在编译前就知道操作的 Class。

Class clz = String.class;

第三种，使用类对象的 getClass() 方法。

String str = new String(“Hello”);

Class clz = str.getClass();

通过反射创建类对象（1、通过Class对象的newInstance（）2、通过 Constructor 对象的 newInstance() 方法。）

第一种：通过 Class 对象的 newInstance() 方法。

Class clz = Apple.class;
Apple apple = (Apple)clz.newInstance();

第二种：通过 Constructor 对象的 newInstance() 方法

Class clz = Apple.class;
Constructor constructor = clz.getConstructor();
Apple apple = (Apple)constructor.newInstance();

通过 Constructor 对象创建类对象可以选择特定构造方法，
而通过 Class 对象则只能使用默认的无参数构造方法
。下面的代码就调用了一个有参数的构造方法进行了类对象的初始化。

Class clz = Apple.class;
Constructor constructor = clz.getConstructor(String.class, int.class);
Apple apple = (Apple)constructor.newInstance("红富士", 15);

通过反射获取类属性（Class 对象的 getFields() 方法可以获取 Class 类的属性,碰到私有属性是得用getDeclaredFields() ）

我们通过 Class 对象的 getFields() 方法可以获取 Class 类的属性，但无法获取私有属性。

Class clz = Apple.class;
Field[] fields = clz.getFields();
for (Field field : fields) {
    System.out.println(field.getName());
}

输出结果是：

price

而如果使用 Class 对象的 getDeclaredFields() 方法则可以获取包括私有属性在内的所有属性：

Class clz = Apple.class;
Field[] fields = clz.getDeclaredFields();
for (Field field : fields) {
    System.out.println(field.getName());
}

输出结果是：

name

price

Spring 在JDK动态代理中的应用

代理是一种常用的设计模式，其目的就是为其他对象
提供一个代理
以
控制对某个对象的访问
。

代理的作用：代理类负责为委托类预处理消息，过滤消息并转发消息，以及进行消息被委托类执行后的后续处理。
与静态代理相比：1、静态代理只能代理某一类型接口的实例，不能代理任意接口任意方法的操作（静态代理的局限性），动态代理可以任意代理，2、静态代理需要手动去编写，动态代理可以自动编写
JDK动态代理的应用场景：1、事务处理；2、权限管理；3、日志手机；4、AOP切面

动态代理的实现

1、提供一个接口，和该接口的实现类,

该接口定义了被代理类对象的类型

//提供一个接口，继承该接口的类都可以被代理
interface Subject {

    void test();
}
//提供一个实现类
class SubjectImpl implements Subject {

    @Override
    public void test() {
        System.out.println("This is test method");
    }
}

2、通过实现InvocationHandler接口，在invoke方法中实现代理逻辑

class SubjectInvocationHandler implements InvocationHandler {

    private Subject target;

    public SubjectInvocationHandler(Subject subject) {
        this.target = subject;
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {

        System.out.println("before method!");

        Object result = method.invoke(target, args); // target对象 调用 Method方法

        System.out.println("after method!");

        return result;
    }
}

3、通过Proxy的newProxyInstance方法生成代理类，这里主要是根据被代理类的接口类型，通过反射创建代理类；

public class UseJDKProxyDemo  {
    public static void main(String args[]) {

        Subject subject = new SubjectImpl();
                                                        //实现类的类加载器                              被代理对象的接口                       InvocationHandler  拦截器类实例（增强处理）
        Subject proxy = (Subject) Proxy.newProxyInstance(SubjectImpl.class.getClassLoader(), SubjectImpl.class.getInterfaces(), new SubjectInvocationHandler(subject));
        proxy.test();

        System.out.println(proxy);
    }
}

源码（看了很久没看懂多少）

总结

提示：这里对文章进行总结：

例如：以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了pandas的使用，而pandas提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法。

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_36737214/article/details/121476482