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Java 反射技术初探

Java 反射技术初探

作者: GeekerLou | 来源:发表于2020-03-08 21:16 被阅读0次

    Java反射概述

    Java反射机制是指在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的属性和方法;对于任意一个类,都能够调用它的任意一个方法和属性。

    Java反射机制主要提供如下的功能:

    • 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
    • 在运行时调用任何一个对象的方法;
    • 生成动态代理

    Java反射机制使得java语言可以在运行时去认识在编译时并不了解的类/对象信息,并且能够嗲偶偶那个相应的方法并且修改属性值。反射技术在远程调用框架中使用得非常广泛,如果想要深入了解RPC框架的实现原理,反射技术是非常值得深入学习的一个Java基础技术。

    常见用法

    获取对象属于哪个类

    Class clazz = object.getClass();
    

    获取类的信息

    String className = clazz.getName();//获取类名称
    Method[] methods =  clazz.getDeclaredMethods();//获取类中定义的方法
    Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();//获取类中定义的成员
    

    构建对象

    Class.forName("className").newInstance();
    

    上面的className可以使用一个类的全路径名称的字符串代替,也就是运行时才知道要构建的对象的类是什么,而不是像new XXX()那样硬编码,这也正是反射机制动态性的体现。

    初学者跟我一样,根本无法理解会在什么场景下出现需要在运行时加载类的场景,为什么不是所有的类在运行时全部都被JVM加载呢?就举一个例子哈,SPI的场景下,一个接口,多套代码实现,需要在运行时根据配置参数决定加载和运行哪个类。

    动态执行方法

    // 根据方法的签名(函数名及参数列表)获取Method方法
    Method method = clazz.getDecalrdMethod("add",int.class,int.class);
    // 调用Methid的invoke方法执行,如果是静态方法,第一个参数填null
    method.invoke(this,1,1);
    

    动态操作属性

    // 根据属性的签名获取Field对象
    Field field = clazz.getDecalredField("name");
    //通过set方法设置参数值,通过
    filed.set(this,"Test");
    

    单元测试

    下面结合上面的基础知识的介绍,给一个相对综合一点的Demo:
    先给一个基础的对象User

    public class User {
        public String name;
    
        private Integer age;
    
        public User() {
        }
    
        public User(String name, Integer age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return "User{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", age=" + age +
                    '}';
        }
    }
    
    

    反射单测:

    @Test
        public void reflectTest() throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
            Class<User> clazz = User.class;
    
            // 获取指定的构造函数来初始化对象
            Constructor<User> constructor = clazz.getConstructor(String.class,Integer.class);
            User user = constructor.newInstance("Jim",10);
    
    //        User user = clazz.newInstance();
    
            Field nameFiled= clazz.getDeclaredField("name");
            nameFiled.set(user,"gloria");
            System.out.println(user);
    
            Field ageField = clazz.getDeclaredField("age");
            ageField.setAccessible(true);
            ageField.set(user,18);
            System.out.println(user);
        }
    

    下面提一下可能会出现问题的地方:

    1. set(Object obj, Object value) 时,新value和原value的类型不一致导致,如下:无法转换类型导致 java.lang.IllegalArgumentException(注意:反射获取或者修改一个变量的值时,编译器不会进行自动装/拆箱,所以int 和Integer需手动修改)
    1. set(Object obj, Object value) 时,变量访问检查导致的 IllegalAccessException。由于 Field 继承自 AccessibleObject , 我们可以使用 AccessibleObject.setAccessible() 方法告诉安全机制,这个变量可以访问即可解决,如field.setAccessible(true)。

    2. getField(String name) 或getFields() 获取非 public 的变量,编译器会报 java.lang.NoSuchFieldException 错。

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