反射 p1 反射机制

反射机制引出反射

• 这样的需求在学习框架时特别多，即通过外部文件配置，在不修改源码的情况下，来控制程序，也符合设计模式的OCP原则（开闭原则：不修改源码，扩展功能）。

• 代码演示：

  re.properties文件：

  classfullpath=com.hspedu.Catmethod=cry

  Cat类：

  package com.hspedu;/** * @author: 86199 * @date: 2023/5/18 10:09 * @description: */public class Cat {    private Strinag name = "招财猫";    public int age = 10;        public Cat() {    }        public Cat(String name) {        this.name = name;    }    public void hi(){        System.out.println("hi" + name);    }    public void cry(){        System.out.println(name + "喵喵叫");    }}

  ReflectionQuestion：

  package com.hspedu.reflection.question;import com.hspedu.Cat;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileReader;import java.io.IOException;import java.lang.reflect.InvocationTargetException;import java.lang.reflect.Method;import java.util.Properties;/** * @author: 86199 * @date: 2023/5/18 10:14 * @description: */public class ReflectionQuestion {    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {        //普通方式//        Cat cat = new Cat();//        cat.hi();        //IO流，使用Preperties类读写配置文件        Properties properties = new Properties();        properties.load(                new FileReader("src\\com\\hspedu\\re.properties"));        String classfullpath = properties.get("classfullpath").toString();        String methodName = properties.getProperty("method");        System.out.println(classfullpath);        System.out.println(methodName);        //使用反射解决        //(1)加载类，返回Class类型的对象 cls        Class cls = Class.forName(classfullpath);        //(2)通过cls 得到你的加载的类 com.hspedu.Cat 的对象实例        Object o = cls.newInstance();        System.out.println("o 的运行类型 = " + o.getClass());//运行类型        //(3)通过 cls 得到你加载的类 com.hspedu.Cat 的 methodName"hi" 的方法对象        //   即：在反射中，可以把方法视为对象（万物皆对象）        Method method = cls.getMethod(methodName);        //(4) 通过method调用方法：即通过方法对象类实现调用方法        System.out.println("============================");        method.invoke(o);        //可以直接通过修改配置文件，而不是源码来改变调用的方法    }}/*运行结果：com.hspedu.Catcryo 的运行类型 = class com.hspedu.Cat============================招财猫喵喵叫*/

反射机制

1. 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（比如成员变量，构造器，成员方法等等），并能操作对象的属性及方法。反射在设计模式和框架底层都会用到；
2. 加载完类之后，在堆中就产生了一个Class类型的对象（一个类只有一个Class对象），这个对象包含了类的完整结构信息。通过这对象得到类的结构。这个对象就像一面镜子，透过这个镜子看到类的结构，所以形象的称之为：反射。
3. 在启动时，包含main方法的类被加载。它会加载所有需要的类。这些被加载的类又要加载它们需要的类，以此类推。

• 反射原理图

  

• 弹幕摘要：

  • 加载的过程在方法区，加载结果（对象）在堆区，不知道对不对；
  • 类加载是将数据放入的内存的方法区中，然后在堆创建一个class对象，说白了就是堆中的class是用来封装方法区数据的类

• 疑惑：

  • 那为什么需要这样一个Class对象呢？

    • Class类的对象的作用是运行时提供或获得某个对象的类型信息，这点对于反射技术很重要。
    • 是这样的，当我们new一个新对象或者引用静态成员变量时，Java虚拟机(JVM)中的类加载器子系统会将对应Class对象加载到JVM中，然后JVM再根据这个类型信息相关的Class对象创建我们需要实例对象或者提供静态变量的引用值。也就是说，Class对象对于类的实例化具有非常重要的意义。没它就没法new新对象和引用静态成员变量。

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    原文链接：https://blog.csdn.net/Searchin_R/article/details/84591735

反射相关的主要类

1. java.lang.Class：代表一个类，Class对象表示某个类加载后在堆中的对象；
2. java.lang.reflect.Method：代表类的方法，Method对象表示某个类的方法；
3. java.lang.reflect.Field：代表类的成员变量，Field对象表示某个类的成员变量；
4. java.lang.reflect.Constructor：代表类的构造方法，Constructor对象表示构造器；

• 代码演示

  package com.hspedu.reflection;import java.io.FileReader;import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.Method;import java.util.Properties;/** * @author: 86199 * @date: 2023/5/20 10:52 * @description: */public class Reflection01 {    public static void main(String[] args) throws Exception{        //1. IO流，使用Preperties类读写配置文件        Properties properties = new Properties();        properties.load(                new FileReader("src\\com\\hspedu\\re.properties"));        String classfullpath = properties.get("classfullpath").toString();        String methodName = properties.getProperty("method");        //2. 使用反射解决        //(1)加载类，返回Class类型的对象 cls        Class cls = Class.forName(classfullpath);        //(2)通过cls 得到你的加载的类 com.hspedu.Cat 的对象实例        Object o = cls.newInstance();        System.out.println("o 的运行类型 = " + o.getClass());//运行类型        //(3)通过 cls 得到你加载的类 com.hspedu.Cat 的 methodName"hi" 的方法对象        //   即：在反射中，可以把方法视为对象（万物皆对象）        Method method = cls.getMethod(methodName);        //(4) 通过method调用方法：即通过方法对象类实现调用方法        System.out.println("============================");        method.invoke(o);        //java.lang.reflect.Field：代表类的成员变量，Filed对象白哦是某个类的成员变量        //得到age字段        //getField不能得到私有属性        Field ageFiled = cls.getField("age");        System.out.println(ageFiled.get(o));        //java.lang.reflect.Constructor：代表类的构造方法，Constructor对象表示构造器        Constructor constructor = cls.getConstructor();//()中可以指定构造器参数类型，不指定返回无参构造器        System.out.println(constructor);//Cat()        Constructor constructor1 = cls.getConstructor(String.class);//传入String类的Class对象        System.out.println(constructor1);//Cat(java.lang.String)    }}

• 反射的优缺点：

  • 优点：可以动态的创建和使用对象（也是框架的底层核心），使用灵活，没有反射机制，框架技术就失去了底层支撑。

  • 缺点：使用反射基本是解释执行，对执行速度有影响。

反射调用优化——关闭访问检查

1. Method和Field、Constructor对象都有setAccessible()方法；
2. setAccessible()作用是启动和禁用访问安全检查的开关；
3. 参数值为true表示反射的对象在使用时取消访问检查，可以提高反射的效率。参数值为false则表示反射的对象执行访问检查。

• 代码演示：

  package com.hspedu.reflection;import com.hspedu.Cat;import java.lang.reflect.InvocationTargetException;import java.lang.reflect.Method;/** * @author: 86199 * @date: 2023/5/20 11:20 * @description: 测试反射调用的性能，和优化方案 */public class Reflection02 {    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException {        m1();        m2();        m3();    }    //这里先把hi()方法中的打印注释了    //传统方法调用方法hi    public static void m1(){        Cat cat = new Cat();        long start = System.currentTimeMillis();        for (int i = 0; i < 90000000; i++){            cat.hi();        }        long end = System.currentTimeMillis();        System.out.println("m1() 耗时 = " + (end - start));    }    //反射机制调用方法hi    public static void m2() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {        Class cls = Class.forName("com.hspedu.Cat");        Object o = cls.newInstance();        Method method = cls.getMethod("hi");        long start = System.currentTimeMillis();        for (int i = 0; i < 90000000; i++){            method.invoke(o);        }        long end = System.currentTimeMillis();        System.out.println("m2() 耗时 = " + (end - start));    }    //反射优化：关闭访问检测    public static void m3() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {        Class cls = Class.forName("com.hspedu.Cat");        Object o = cls.newInstance();        Method method = cls.getMethod("hi");        method.setAccessible(true);//取消在访问调用方法时的访问检查        long start = System.currentTimeMillis();        for (int i = 0; i < 90000000; i++){            method.invoke(o);        }        long end = System.currentTimeMillis();        System.out.println("m3() 耗时 = " + (end - start));    }}/*运行结果m1() 耗时 = 3m2() 耗时 = 197m3() 耗时 = 168*/