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### 反射机制介绍
## 何为反射?
JAVA 反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法和属性;这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为 java 语言的反射机制。
如果说大家研究过框架的底层原理或者咱们自己写过框架的话,一定对反射这个概念不陌生。
反射之所以被称为框架的灵魂,正是因为它赋予了我们在运行时分析类以及执行类中方法的能力。
通过反射你可以获取任意一个类的所有属性和方法,你还可以调用这些方法和属性。
## 反射的应用场景了解么?
像咱们平时大部分时候都是在写业务代码,很少会接触到直接使用反射机制的场景。
但是,这并不代表反射没有用。相反,正是因为反射,你才能这么轻松地使用各种框架。像 Spring/Spring Boot、MyBatis 等等框架中都大量使用了反射机制。
**这些框架中也大量使用了动态代理,而动态代理的实现也依赖反射。**
比如下面是通过 JDK 实现动态代理的示例代码,其中就使用了反射类 `Method` 来调用指定的方法。
```java
public class DebugInvocationHandler implements InvocationHandler {
/**
* 代理类中的真实对象
*/
private final Object target;
public DebugInvocationHandler(Object target) {
this.target = target;
}
public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
System.out.println("before method " + method.getName());
Object result = method.invoke(target, args);
System.out.println("after method " + method.getName());
return result;
}
}
```
另外,像 Java 中的一大利器 **注解** 的实现也用到了反射。
为什么你使用 Spring 的时候 ,一个`@Component`注解就声明了一个类为 Spring Bean 呢?为什么你通过一个 `@Value`注解就读取到配置文件中的值呢?究竟是怎么起作用的呢?
这些都是因为你可以基于反射分析类,然后获取到类/属性/方法/方法的参数上的注解。你获取到注解之后,就可以做进一步的处理。
## 谈谈反射机制的优缺点
**优点** : 可以让咱们的代码更加灵活、为各种框架提供开箱即用的功能提供了便利
**缺点** :让我们在运行时有了分析操作类的能力,这同样也增加了安全问题。比如可以无视泛型参数的安全检查(泛型参数的安全检查发生在编译时)。另外,反射的性能也要稍差点,不过,对于框架来说实际是影响不大的。相关阅读:[Java Reflection: Why is it so slow?](https://stackoverflow.com/questions/1392351/java-reflection-why-is-it-so-slow)
## 反射实战
### 获取 Class 对象的四种方式
如果我们动态获取到这些信息,我们需要依靠 Class 对象。Class 类对象将一个类的方法、变量等信息告诉运行的程序。Java 提供了四种方式获取 Class 对象:
1.知道具体类的情况下可以使用:
**1.知道具体类的情况下可以使用:**
```java
Class alunbarClass = TargetObject.class;
```
但是我们一般是不知道具体类的,基本都是通过遍历包下面的类来获取 Class 对象,通过此方式获取Class对象不会进行初始化
但是我们一般是不知道具体类的,基本都是通过遍历包下面的类来获取 Class 对象,通过此方式获取 Class 对象不会进行初始化
2.通过 `Class.forName()`传入类的路径获取:
**2.通过 `Class.forName()`传入类的路径获取:**
```java
Class alunbarClass1 = Class.forName("cn.javaguide.TargetObject");
```
Class.forName(className)方法,内部实际调用的是一个native方法 forName0(className, true, ClassLoader.getClassLoader(caller), caller);
第2个boolean参数表示类是否需要初始化,Class.forName(className)默认是需要初始化。
一旦初始化,就会触发目标对象的 static块代码执行,static参数也会被再次初始化。
**3.通过对象实例`instance.getClass()`获取:**
3.通过对象实例`instance.getClass()`获取:
```java
Employee e = new Employee();
Class alunbarClass2 = e.getClass();
TargetObject o = new TargetObject();
Class alunbarClass2 = o.getClass();
```
4.通过类加载器`xxxClassLoader.loadClass()`传入类路径获取
**4.通过类加载器`xxxClassLoader.loadClass()`传入类路径获取:**
```java
class clazz = ClassLoader.LoadClass("cn.javaguide.TargetObject");
```
通过类加载器获取Class对象不会进行初始化,意味着不进行包括初始化等一些列步骤,静态块和静态对象不会得到执行
### 代码实例
通过类加载器获取 Class 对象不会进行初始化,意味着不进行包括初始化等一些列步骤,静态块和静态对象不会得到执行
### 反射的一些基本操作
**简单用代码演示一下反射的一些操作!**
1.创建一个我们要使用反射操作的类 `TargetObject`
1.创建一个我们要使用反射操作的类 `TargetObject`
```java
package cn.javaguide;
......@@ -124,36 +173,4 @@ value is JavaGuide
```java
Class<?> tagetClass = Class.forName("cn.javaguide.TargetObject");
```
### 静态编译和动态编译
- **静态编译:** 在编译时确定类型,绑定对象
- **动态编译:** 运行时确定类型,绑定对象
### 反射机制优缺点
- **优点:** 运行期类型的判断,动态加载类,提高代码灵活度。
- **缺点:** 1,性能瓶颈:反射相当于一系列解释操作,通知 JVM 要做的事情,性能比直接的 java 代码要慢很多。2,安全问题,让我们可以动态操作改变类的属性同时也增加了类的安全隐患。
### 反射的应用场景
**反射是框架设计的灵魂。**
在我们平时的项目开发过程中,基本上很少会直接使用到反射机制,但这不能说明反射机制没有用,实际上有很多设计、开发都与反射机制有关,例如模块化的开发,通过反射去调用对应的字节码;动态代理设计模式也采用了反射机制,还有我们日常使用的 Spring/Hibernate 等框架也大量使用到了反射机制。
举例:
1. 我们在使用 JDBC 连接数据库时使用 `Class.forName()`通过反射加载数据库的驱动程序;
2. Spring 框架的 IOC(动态加载管理 Bean)创建对象以及 AOP(动态代理)功能都和反射有联系;
3. 动态配置实例的属性;
4. ......
**推荐阅读:**
- [Java反射使用总结]( https://zhuanlan.zhihu.com/p/80519709)
- [Reflection:Java 反射机制的应用场景](https://segmentfault.com/a/1190000010162647?utm_source=tuicool&utm_medium=referral)
- [Java 基础之—反射(非常重要)](https://blog.csdn.net/sinat_38259539/article/details/71799078)
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```
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