Reflection（反射）是Java被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在执行期间借助于Reflection API取得任何类的内部信息，并能直接 操作任意对象的内部属性及方法
Class c =Class.forName("java.lang.String")
加载完类之后，在堆内存的方法区中就产生了一个 Class 类型的对象（一个类只有一个Class对象），这个对象就包含了 完整的类的结构信息。我们通过这个对象看到类的结构，这个对象就像一面镜子，透过这个镜子看到类的 结构，所以，我们形象的称之为：反射
优点：可以实现动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性
缺点：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。这类操作总是慢于直接执行相同的操作。
例题
package come.Reflection;
//什么叫反射
public class Test01 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException{
//通过反射获取类的class对象
Class c1 =Class.forName("come.Reflection.User");
System.out.println(c1);
Class c2 =Class.forName("come.Reflection.User");
Class c3 =Class.forName("come.Reflection.User");
Class c4 =Class.forName("come.Reflection.User");
//一个类在内存中只有一个Class对象
//一个类被加载后，类的整个结构都会被封装在Class对象中
System.out.println(c2.hashCode());
System.out.println(c3.hashCode());
System.out.println(c4.hashCode());
}
}
//实体类:pojo,entity
class User{
private String name;
private int id;
private int age;
public User(){
}
public User(String name, int id, int age) {
this.name = name;
this.id = id;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"name='" + name + '\'' +
", id=" + id +
", age=" + age +
'}';
}
}
Class本身也是一个类
Class对象只能由系统建立对象
一个加载的类在JVM中只会有一个Class实例
一个Class对象对应得是一个加载到JVM中的.class文件
每一个类通过的实例都会记得自己是由哪个Class实例所生成
通过class可以完整的得到一个类中的所有被加载的结构
Class类是Reflection的根源，针对任何你想动态加载，运行的类，唯有先获得相应的Class对象
static ClassforName(String name)//返回指定类名name的class对象 Object newInstance()//调用缺省构造函数，返回Class对象的一个实例 getName()//返回此Class对象所表示的实体（类，接口，数组类或void）的名称 Class getSuperClass()//返回当前Class对象的父类的Class对象 Class[] getinterfaces()//获得当前Class对象接口 ClassLoader getClassLoader()//返回该类的类加载器 Constructor[] getConstructirs()//返回一个包含某些Constructor对象的数组 Method getMothed(String name,Class.. T)//返回一个Method对象，此对象的形参类型为paramType Field[] getDeclaredFields()//返回Field对象的一个数组
若已知具体的类，通过类的class属性获取，该方法最为安全可靠，程序性能最高
Class clazz = person.class;
已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象
Class clazz = person.getClass();
已知一个类的全类名，且该类名在类路径下，可通过Class类的静态方法forName()获取，可能抛出ClassNotFoundException
Class clazz = Class.forName("demo01.Student");
内置基本数据类型可以直接用类名.Type
还可以利用ClassLoader
例题：测试class类的创建方法有哪些
package come.Reflection;
//测试class类的创建方式有哪些
public class Test02 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException{
Person person = new Student();
System.out.println("这个人是："+person.name);
//方式一：通过对象获得
Class c1 = person.getClass();
System.out.println(c1.hashCode());
//方式二:forName获得
Class c2= Class.forName("come.Reflection.Student");
System.out.println(c2.hashCode());
//方式三： 通过类名.class获得
Class c3 = Student.class;
System.out.println(c3.hashCode());
//方法四： 基本内置类型的包装类都有一个Type属性
Class c4 = Integer.TYPE;
System.out.println(c4);
//获得父类类型
Class c5 =c1.getSuperclass();
System.out.println(c5);
}
}
class Person{
public String name;
public Person(){
}
public Person(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
'}';
}
}
class Student extends Person{
public Student(){
this.name = "学生";
}
}
class Teacher extends Person{
public Teacher(){
this.name = "老师";
}
}
class：外部类，成员(成员内部类，静态内部类)，局部内部类，匿名内部类
interface：接口
[]: 数组
enum: 枚举
annotation： 注解@interface
primitive type：基本数据
void
例题：所有类型的Class
package come.Reflection;
import java.lang.annotation.ElementType;
//所有类型的CLass
public class Test03 {
public static void main(String[] args) {
Class c1 =Object.class;//类
Class c2 =Comparable.class;//接口
Class c3 =String[].class;//一维数组
Class c4 =int[][].class;//二维数组
Class c5 =Override.class;//注解
Class c6 = ElementType.class;//枚举
Class c7 =Integer.class;//基本数据
Class c8 =void.class;//void
Class c9 =Class.class;//Class
System.out.println(c1);
System.out.println(c2);
System.out.println(c3);
System.out.println(c4);
System.out.println(c5);
System.out.println(c6);
System.out.println(c7);
System.out.println(c8);
System.out.println(c9);
//只要元素类型与维度一样，就是同一个Class
int[] a = new int[10];
int[] b = new int[100];
System.out.println(a.getClass().hashCode());
System.out.println(b.getClass().hashCode());
}
}
当程序主动使用某个类时，如果该类还未加载到内存中，则系统会通过如下三个步骤来对该类进行初始化。
类的加载(Load) ： 将类的class文件读入内存，并为之创建一个java.lang.Class对象。此过程由类加载器完成。
类的链接(Link) ： 将类的二进制数据合并到JRE中
类的初始化(Initialize) : JVM负责进行初始化
加载：将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构，然后生成一个代表这个类的java.lang.Class对象
链接：将Java类的二进制代码合并到JVM运行状态之中的过程
。验证：确保加载的类信息符合JVM规范，没有安全方面问题
。准备：正式变量名（static）分配内存并设置类变量默认初始值的阶段，这些内存都将在方法区中进行分配
。解析：虚拟机常量池内的符号引用（常量名）替换为直接引用（地址）的过程。
初始化：
。执行类构造器
。当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行初始化，则需要先触发其父类的初始化。
。虚拟机会保证一个类的
例题
package come.Reflection;
public class Test04 {
public static void main(String[] args) {
A a = new A();
System.out.println(A.m);
/*
1.加载到内存，会产生一个类对应class对象
2.连接，连接结束 m =0
3. 初始化
(){
System.out.println("A类静态代码块初始化");
m = 300;
m = 100;
}
m=100;
*/
}
}
class A{
static {
System.out.println("A类静态代码块初始化");
m = 300;
}
static int m = 100;
public A(){
System.out.println("A类的无参构造初始化");
}
}
类的主动引用（一定会发生类的初始化）
。当虚拟机启动，先初始化main方法所在的类
。 new一个类的对象
。 调用类的静态成员（除了final常量）和静态方法
。 使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用
。 当初始化一个类，如果其父类没有被初始化，则先会初始化他的父类
类的被动引用（不会发生类的初始化）
。当访问一个静态域时，只有真正声明这个域的类才会被初始化。如：当通过子类引用父类的静态变量，不会导致子类初始化
。 通过数组定义类引用，不会触发此类的初始化
。引用常量不会触发此类的初始化（常量在链接阶段就存入调用类的常量池中了）
例题：类什么时候会发生初始化
package come.Reflection;
//类什么时候会发生初始值
public class Test05 {
static {
System.out.println("Main类被加载");
}
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException{
//1.主动引用
// Son son = new Son();
//反射也会产生主动引用
//Class.forName("come.Reflection.Son");
//不会产生类的引用的方法
//System.out.println(Son.b);
//数组也不会加载类
//Son[] array = new Son[5];
//子类中调用常量也不会引起初始化
System.out.println(Son.N);
}
}
class Father{
static int b =2;
static {
System.out.println("父类被加载");
}
}
class Son extends Father{
static {
System.out.println("子类被加载");
m = 300;
}
static int m =100;
static final int N = 1;
}
类加载的作用：将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构，然后再堆中生产一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区的中类数据的访问入口
类缓存：标准JavaSE类加载器可以按照要求查找类，但一旦某个类被加载到类加载器中，它将维持加载（缓存）一段时间，不过JVM垃圾回收机制可以回收这些Class对象
类加载器作用是用来把类（Class)装在进内存中，JVM规范定义了如下类型的类加载器
。引导类加载器：用C++编写，是JVM自带的类加载器，免费Java平台核心库，用来装载核心类库，该加载器无法直接获取
。扩展类加载器：负责jre/lib/ext目录下的jar包或-D java.ext.dirs指定目录下的jar包装入工作库
。系统类加载器： 负责java-classpath或-D java.class.path所指的目录下的类与jar包装入工作，是最常用的加载器
例题
package come.Reflection;
import java.util.concurrent.Callable;
public class Test06 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException{
//获得系统类的加载器
ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
System.out.println(systemClassLoader);
//获得系统类加载器的父类加载器-->扩展加载器
ClassLoader parent =systemClassLoader.getParent();
System.out.println(parent);
//获得系统类加载器的父类加载器-->根加载器(C++)
ClassLoader parent1 = parent.getParent();
System.out.println(parent1);
//测试当前类是哪个加载器加载的
ClassLoader classLoader = Class.forName("come.Reflection.Test06").getClassLoader();
System.out.println(classLoader);
//测试JDK内置的内是谁加载的
classLoader = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
System.out.println(classLoader);
//如何获得系统类加载器可以加载的路径
System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));
}
}
通过反射获取运动时类的完整结构
Field 、Method、Constructor、Superclass、 Interface、Annotation
实现的全部接口 、所继承的父类、全部构造器、全部的方法、全部的Field
、注解
例题
package come.Reflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
//获得类的信息
public class Test07 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException,NoSuchFieldException,NoSuchMethodException{
Class c1 = Class.forName("come.Reflection.User");
User user = new User();
c1 = user.getClass();
//获得类的名字
System.out.println(c1.getName());//获得包名 + 类名
System.out.println(c1.getSimpleName());//获得类名
//获得类的属性
System.out.println("====================");
Field[] fields = c1.getFields();//只能找到public属性
fields = c1.getDeclaredFields();//找到全部的属性
for (Field field : fields){
System.out.println(field);
}
//获得指定属性的值
Field name = c1.getDeclaredField("name");
System.out.println(name);
//获得类的方法
System.out.println("===================");
Method[] methods = c1.getMethods();//获得本类及其父类的所有public方法
for(Method method : methods){
System.out.println("正常的："+method);
}
methods = c1.getDeclaredMethods();//获得本类的所有方法
for(Method method : methods){
System.out.println("getDeclaredMethods"+method);
}
//获得指定方法
Method getName = c1.getMethod("getName", null);
Method setName = c1.getMethod("setName", String.class);
System.out.println(getName);
System.out.println(setName);
//获得指定的构造器
System.out.println("======================");
Constructor[] constructors = c1.getConstructors();
for(Constructor constructor : constructors)
{
System.out.println(constructor);
}
constructors = c1.getConstructors();
for(Constructor constructor : constructors)
{
System.out.println("#"+constructor);
}
//获得指定的构造器
Constructor declaredConstructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
System.out.println("指定构造器"+declaredConstructor);
}
}
创建类的对象：调用Class对象的newInstance()方法
。类必须有一个无参数的构造器
。 类的构造器的访问权限需要足够
通过反射，调用类中的方法，通过Method类完成
。通过Class类的getMethod(String name，Class...parameterTypes)方法取得一个Method对象，并设置此方法操作时所需要的参数类型
。 之后使用Object invoke（Obejct obj，Object[] args)进行调用，并向方法中传递要设置的obj对象的参数信息
Object invoke（Obejct obj，Object ... args)
。Object对应原方法的返回值，若原方法无返回值，此时返回值null
。若原方法若为静态方法，此时形参Object obj可为null
。 若原方法形参列表为空，则Object[] args为null
。若原方法声明为private，则需要在调用此invoke()方法前，显示方法对象setAccessible(true)方法，将可访问private的方法
package come.Reflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
//动态的创建对象，通过反射
public class Test08 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
//获得Class对象
Class c1 = Class.forName("come.Reflection.User");
//构造对象
// User user =(User) c1.newInstance();//本质是调用了类的无参构造器
// System.out.println(user);
//通过构造器创建对象
// Constructor constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
// User user2 =(User) constructor.newInstance("hi", 001, 8);
// System.out.println(user2);
//通过反射调用普通方法
User user3 =(User) c1.newInstance();
//通过反射获取一个方法
Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName", String.class);
//invoke : 激活的意思
//(对象 ，"方法的值")
setName.invoke(user3,"hi2");
System.out.println(user3.getName());
//通过反射操作属性
System.out.println("===================");
User user4 =(User) c1.newInstance();
Field name = c1.getDeclaredField("name");
//不能直接操作私有属性，需要关闭程序的安全监测，属性或者方法的setAccessible(true)
name.setAccessible(true);
name.set(user4,"hi3");
System.out.println(user4.getName());
}
}
Method和Field、constructor对象都有setAccessible()方法
setAccessible作用是启动和禁用访问安全检查的开关
参数值为true则指示反射的对象在使用时应该取消Java语言访问检查
。提高反射的效率，如果代码中必须用反射，而该句代码需要频繁的被调用，那么请设置为true
。使得原来无法访问的私有成员也可以访问
参数为false则指示反射的对象应该实施Java语言访问检查
例题：分析性能问题
package come.Reflection;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
//分析性能问题
public class Test09 {
//普通方式调用
public static void test01(){
User user = new User();
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
user.getName();
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("普通方式执行10亿次："+(endTime-startTime)+"ms");
}
//反射方式调用
public static void test02() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
User user = new User();
Class c1 = user.getClass();
Method getName = c1.getDeclaredMethod("getName", null);
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
getName.invoke(user,null);
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("反射方式执行10亿次："+(endTime-startTime)+"ms");
}
//反射方式调用 关闭检测
public static void test03() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
User user = new User();
Class c1 = user.getClass();
Method getName = c1.getDeclaredMethod("getName", null);
getName.setAccessible(true);
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
getName.invoke(user,null);
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("关闭检测执行10亿次："+(endTime-startTime)+"ms");
}
public static void main(String[] args) throws InvocationTargetException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException {
test01();
test02();
test03();
}
}
Java采用泛型擦除的机制来引入泛型，Java中的泛型仅仅是给编译器javac使用的，确保数据的安全性和免去类型转换问题，但是，一旦编译完成，所有泛型有关的类型全部擦除
为了通过反射操作这些类型，Java新增加了ParameteriedType,GenericArrayType,TypeVariable和WildcardType 几种类型来代表不能被归一到class类中的类型但是又和原始类型齐名的类型
ParameterizedType:表示一种参数化类型：比如Collection
GenericArrayTYpe:表示一种元素类型是参数化类型或者类型变量的数组类型
TypeVariable: 是各种类型变量的公共父接口
WildcardType：代表一种通配符类型表达式
例题：通过反射获得泛型
package come.Reflection;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.ParameterizedType;
import java.lang.reflect.Type;
import java.util.List;
import java.util.Map;
//通过反射获取泛型
public class Test10 {
public void test01(Map map,List list){
System.out.println("test01");
}
public Map test02 (){
System.out.println("test02");
return null;
}
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
Method method = Test10.class.getMethod("test01", Map.class, List.class);
Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();
for (Type genericParameterType : genericParameterTypes) {
System.out.println("#" + genericParameterType);
if (genericParameterType instanceof ParameterizedType) {
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericParameterType).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
}
method = Test10.class.getMethod("test02", null);
Type genericReturnType = method.getGenericReturnType();
if (genericReturnType instanceof ParameterizedType) {
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
}
}
练习：ORM
。Object relationship Mapping---》对象关系映射
class Student{ intid; String name; int age;}
。 类和表结构对应
。 属性和字段对应
。 对象和记录对应
例题：练习反射操作注解
package come.Reflection;
import java.lang.annotation.*;
import java.lang.reflect.Field;
import java.util.Arrays;
//练习反射操作注解
public class Test11 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
Class c1 = Class.forName("come.Reflection.Student2");
//通过反射获得注解
Annotation[] annotations = c1.getAnnotations();
for (Annotation annotation : annotations) {
System.out.println(annotation);
}
//获得注解的value的值
TableDIGE tableDIGE =(TableDIGE)c1.getAnnotation(TableDIGE.class);
String value = tableDIGE.value();
System.out.println(value);
//获得类指定的注解
Field f = c1.getDeclaredField("name");
FieldDIGE annotation = f.getAnnotation(FieldDIGE.class);
System.out.println(annotation.columnName());
System.out.println(annotation.type());
System.out.println(annotation.length());
}
}
@TableDIGE("db_student")
class Student2{
@FieldDIGE(columnName = "db_id",type = "int",length = 10)
private int id;
@FieldDIGE(columnName = "db_age",type = "int",length = 10)
private int age;
@FieldDIGE(columnName = "db_name",type = "varchar",length = 3)
private int name;
public Student2(){
}
public Student2(int id, int age, int name) {
this.id = id;
this.age = age;
this.name = name;
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public int getName() {
return name;
}
public void setName(int name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "Student2{" +
"id=" + id +
", age=" + age +
", name=" + name +
'}';
}
}
//类名注解
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface TableDIGE{
String value();
}
//属性的注解
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface FieldDIGE{
String columnName();
String type();
int length();
}