在Java中有这么一个很骚的技术，几乎贯穿了所有主流的框架，在所有主流框架的底层中你都可以看见它的身影，这个技术就是反射。关于反射，有很多小白会觉得很难，搞不清楚到底是怎么回事，也不知道该怎么用，今天壹哥就来教教你如何理解和使用Java的反射。
一. 反射概念
我们知道，在物理层面上，反射是一种光学现象，是指光在传播到不同物质时，在分界面上改变传播方向后又返回原来物质中的现象。
而在Java中，反射是一种机制，而不是一种现象。反射机制指的是程序在运行时能够动态获取类对象的属性，和调用类对象的方法。
Java中的编译类型有两种：
静态编译：在编译时确定类型，绑定对象即通过。
动态编译：运行时确定类型，绑定对象。动态编译最大限度地发挥了Java的灵活性，体现了多态的应用，可以减低类之间的耦合性。
使用反射可以赋予 JVM 动态编译的能力，否则类的元数据信息只能用静态编译的方式实现。
二. 反射API
在Java中，JDK为我们提供了一些反射相关的API，如下表所示：
接下来我们就来看看反射到底怎么用。
三. 具体使用
下面用一个案例来让大家感受一下反射的牛逼之处。
1. 常规实现
我们知道，在Java中的实体类总会有一些固定的方法，比如每个属性的 get()、set()方法，还有初始化属性创建对象的构造方法，打印对象信息的toString()等方法。假如我们在没有使用注解的情况下，需要创建2个普通的实体类：Cat、Dog，代码如下所示：
public class Cat {
private String name;
private int age;
public Cat() {
}
public Cat(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Cat{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
public class Dog{
private String name;
private int age;
public Dog() {
}
public Dog(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Dog{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
我们想在案例代码中创建对象并打印对象信息，如下所示：
public class Demo01 {
public static void main(String[] args){
Cat cat = new Cat("招财", 1);
System.out.println(cat.toString());
Dog dog = new Dog("旺财",2);
System.out.println(dog.toString());
}
}
在上面这两个实体类中，都存在着名字相同、但方法体不同的toString()方法。如果我们在实体类中不重写toString() ，直接通过对象调用 toString()，打印的结果不会是对象的信息。
我们可以使用反射给两个实体类，甚至更多的实体类自动加上toString()方法，从而达到减少代码量的目的。
2. 反射实现
2.1 创建父类BaseEntity
首先我们创建一个父类BaseEntity
public class BaseEntity {
@Override
public String toString() {
//1.获取反射对象
Class<? extends BaseEntity> clazz = this.getClass();
//2.创建 StringBuffer 对象拼接字符串
StringBuffer sb = new StringBuffer();
//3.通过 getSimpleName() 获取类名并拼接
sb.append(clazz.getSimpleName());
//拼接大括号
sb.append("{");
//4.获取所有成员变量对象
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
Object value = null;
for (int i = 0; i < fields.length; i++) {
//5.获取成员变量对象
Field field = fields[i];
//6.打开访问权限
field.setAccessible(true);
//7.通过 getName() 获取属性名并拼接
sb.append(getName());
sb.append("=");
//8.通过 get() 传递 this 获取对象的属性值
try {
value = field.get(this);
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
//9.判断是否为 String 类型的属性，是则添加单引号
if(field.getType() == String.class){
sb.append("'");
sb.append(value);
sb.append("'");
}else{
sb.append(value);
}
//10.判断是否为最后一个属性对象
if(i == fields.length-1){
sb.append("}");
}else{
sb.append(", ");
}
}
//11.通过 toString() 转换成字符串并返回
return sb.toString();
}
}
2.2 继承父类
然后将两个实体类 Cat 和 Dog，都继承 BaseEntity且不重写 toString()方法。
public class Cat extends BaseEntity{
private String name;
private int age;
public Cat() {
}
public Cat(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
public class Dog extends BaseEntity{
private String name;
private int age;
public Dog() {
}
public Dog(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
2.3 运行测试
接下来在案例类中创建对象并打印对象信息，这里会发现打印结果不再是之前没有 toString() 的情况，而是会分别打印出各自对象的信息。
public class Demo01 {
public static void main(String[] args){
Cat cat = new Cat("招财", 1);
System.out.println(cat.toString());
Dog dog = new Dog("旺财",2);
System.out.println(dog.toString());
}
}
我们可以在以上案例中发现，toString()方法在运行状态时，通过反射获取了运行对象的类属性，进行了信息的拼接，从而达到了减少实体类代码量的目的，提高了代码的复用性。
四. 小结
使用反射技术，可以让我们进行动态的创建对象和编译，体现出很高的代码灵活性。但反射技术却对性能有一定的影响，它不如静态创建对象那样来得直接高效。所以反射既有好处也有缺点，但好处远大于缺点。
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