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静态VS动态语言
Java?Reflection（反射）介绍
Java反射机制提供的功能
Java反射优点和缺点
反射相关的主要API
获取运行时类的完整结构
反射的使用
有了Class对象，如何创建对象？
使用反射调用对象的指定方法
Object invoke(Object obj, Object[] args)
setAccessible
性能检测
反射操作泛型
反射操作注解
动态语言：
? ? 是一类在运行时可以改变其结构的语言：例如新的函数、对象、甚至代码可以被引进，已有的函数可以被删除或是其他结构上的变化。通俗短说就是在运行时代码可以根据某些条件改变自身结构。
? ? 主要动态语言：Object-C、C#、JavaScript、PHP、Python等。
静态语言：
? ? 与动态语言相对应的，运行时结构不可变的语言就是静态语言，如Java、C、C++。
? ? Java不是动态语言，但Java可以称之为“准动态语言”。即Java有一定的动态性，我们可以利用反射机制获得类似动态语言的特性。Java的动态性让编程的时候更加灵活。
? ? 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。我们可以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。
? ? 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。
? ? 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。
? ? 在运行时获取泛型信息。
? ? 在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法。
? ? 在运行时处理注解。
? ? 生成动态代理。
? ? ......
? ? 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。
? ? java.lang.Class：代表一个类
? ? java.lang.reflect.Method：代表类的方法。
? ? java.lang.reflect.Field：代表类的成员变量。
? ? java.lang.reflect.Constructor：代表类的构造器。
? ? ......
? ? 通过反射获取运行时类的完整结构：Field、Method、Constructor、Superclass、Interface、Annotation。
? ? 实现的全部接口、所继承的父类、全部的构造器、全部的方法、全部的Field、注解等等。
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
//获取类的信息
public class Test06 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class c1 = Class.forName("com.myUtils.reflectUtils.learn.MyUser");
MyUser user = new MyUser();
c1 = user.getClass();
//获得类的名字
System.out.println(c1.getName());//包名 + 类名
System.out.println(c1.getSimpleName());//获得类名
//获得类的属性
Field[] fields = c1.getFields();//获取所有（只能找到public的属性）属性
fields = c1.getDeclaredFields();//获取所有（找到全部的属性）属性
Field id = c1.getDeclaredField("id");//获取指定属性
//获得类的方法
Method[] methods = c1.getMethods();//获取所有（本类及其父类public的）方法
methods = c1.getDeclaredMethods();//获取所有（本类全部的）方法
Method getName = c1.getMethod("getName", null);
Method setName = c1.getMethod("setName", String.class);//需要参数类型（重载问题）
//获得构造器
Constructor[] constructors = c1.getConstructors();
Constructor constructor = c1.getConstructor(null);//也需要参数类型
}
}
class MyUser{
public Integer id;
public String name;
private int age;
@Override
public String toString() {
return "MyUser{" +
"id=" + id +
", name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
public Integer getId() {
return id;
}
public void setId(Integer id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
private int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}创建类的对象：调用Class对象的newInstance()方法：
? ? 1.类必须有一个无参数的构造器。
? ? 2.类的构造器的访问权限需要足够。
没有无参构造器、构造器权限不足的情况创建对象：
? ? 1.通过Class类的getDeclaredConstructor(Class ... parameterTypes)取得本类的指定形参类型的构造器。
? ? 2.向构造器的形参中传递一个对象数组进去，里面包含了构造器中所需的各个参数。
? ? 3.通过Constructor实例化对象。
通过反射，调用类中的方法，通过Method类完成。
? ? 1.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。
? ? 2.之后使用Object invoke(Object 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对应原方法的返回值，若原方法无返回值，此时返回null。
? ? 若原方法为静态方法，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，显式调用方法对象的setAccessible(true)方法。将可访问private的方法。
? ? Method和Field、Construetor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；
?? ?? ? 使得原本无法访问的私有成员也可以访问。
? ? 参数值为false则指示反射的对象应该实施Java语言访问检查。
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
//通过反射创建对象
public class Test07 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Class c1 = Class.forName("com.myUtils.reflectUtils.learn.MyUser07");
//构造一个对象
MyUser07 user = (MyUser07) c1.newInstance();//实际上调用了无参构造器
//通过构造器创建对象
Constructor constructor = c1.getDeclaredConstructor(Integer.TYPE, String.class);
user = (MyUser07) constructor.newInstance(5, "张三");
//通过反射调用方法
Method setName = c1.getDeclaredMethod("setName", String.class);
setName.invoke(user, "李四");//（对象，参数）
System.out.println(user.getName());
//通过反射操作属性
Field name = c1.getDeclaredField("name");
name.setAccessible(true);//设置为true就可以获取到私有属性、方法（关闭程序的安全监测）
name.set(user, "王五");
System.out.println(name.get(user));
}
}
class MyUser07{
private Integer id;
private String name;
public MyUser07(Integer id, String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
public Integer getId() {
return id;
}
public void setId(Integer id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}?
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class Test08 {
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException {
/**
* 普通时17ms
* 反射耗时3398ms
* 关闭检测耗时1657ms
*/
test1();
test2();
test3();
}
//普通方式
public static void test1(){
User08 user08 = new User08();
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
user08.getName();
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("普通时" + (endTime - startTime) + "ms");
}
//反射方式
public static void test2() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
User08 user08 = new User08();
Class c1 = user08.getClass();
Method getName = c1.getDeclaredMethod("getName", null);
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
getName.invoke(user08, null);
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("反射耗时" + (endTime - startTime) + "ms");
}
//反射方式，关闭检测
public static void test3() throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
User08 user08 = new User08();
Class c1 = user08.getClass();
Method getName = c1.getDeclaredMethod("getName", null);
getName.setAccessible(true);
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
getName.invoke(user08, null);
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("关闭检测耗时" + (endTime - startTime) + "ms");
}
}
class User08{
private Integer id;
private String name;
public Integer getId() {
return id;
}
public void setId(Integer id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}? ? Java采用泛型擦除的机制来引入泛型，Java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强制类型转换问题，但是，一旦编译完成，所有和泛型有关的类型全部擦除。
? ? 为了通过反射操作这些类型，Java新增了ParameterizedType，GenericArrayType，TypeVariable和WildcardType集中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<String>。
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。
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 Test09 {
public void test01(Map<String, User> map, List<Integer> list){
System.out.println("test01");
}
public Map<String, User> test02(){
System.out.println("test02");
return null;
}
public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException {
//获取方法参数泛型
Method method = Test09.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);
}
}
}
//获取返回值泛型
Method method2 = Test09.class.getMethod("test02", null);
Type genericReturnType = method2.getGenericReturnType();//获取返回类型
System.out.println("#"+genericReturnType);
if(genericReturnType instanceof ParameterizedType){
Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) genericReturnType).getActualTypeArguments();
for (Type actualTypeArgument : actualTypeArguments) {
System.out.println(actualTypeArgument);
}
}
}
}import java.lang.annotation.*;
import java.lang.reflect.Field;
public class Test10 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
Class c1 = Class.forName("com.myUtils.reflectUtils.learn.Student10");
//通过反射获取注解
Annotation[] annotations = c1.getAnnotations();
for (Annotation annotation : annotations) {
System.out.println(annotation);
}
//获得注解的value的值
TableTest tableTest = (TableTest)c1.getAnnotation(TableTest.class);
String value = tableTest.value();
System.out.println(value);//db_student
//获得类指定的注解
Field f = c1.getField("name");
FieldTest annotation = f.getAnnotation(FieldTest.class);
System.out.println(annotation.columnName());
System.out.println(annotation.type());
System.out.println(annotation.length());
}
}
@TableTest("db_student")
class Student10{
@FieldTest(columnName = "db_id", type = "int", length = 10)
private Integer id;
@FieldTest(columnName = "db_name", type = "varchar", length = 20)
private String name;
public Student10() {
}
public Student10(Integer id, String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
public Integer getId() {
return id;
}
public void setId(Integer id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
//类名的注解
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface TableTest{
String value();
}
//属性的注解
@Target(ElementType.FIELD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface FieldTest{
String columnName();
String type();
int length();
}?
cs