
Java 反射是一种机制,允许程序在运行时:
反射的意义和应用场景如下所示:
应用场景 | 描述 | 举例 |
|---|---|---|
框架设计核心 | Spring、Hibernate、MyBatis 等全靠它 | 动态注入Bean、解析注解、AOP |
通用工具类/库开发 | 不知道具体类时也能处理 | JSON序列化、ORM字段映射 |
插件机制 / 动态加载类 | 运行时加载未编译进来的类 | SPI机制、Class.forName() |
动态代理 & AOP 编程 | 实现日志增强、权限控制等 | JDK动态代理、AspectJ |
测试 & Mock 框架 | 访问私有字段,模拟行为 | JUnit, Mockito 等 |
简化开发 / 规避重复代码 | 构建泛型代码库 | 动态调用 setter/getter |
使用反射的风险和代价如下所示:
风险/代价 | 描述 |
|---|---|
⏱ 性能开销 | 反射是解释型操作,慢于直接调用 |
🔒 安全问题 | 可访问私有字段/方法,绕过封装 |
🧩 可读性差 | 代码不直观,难调试 |
🧱 编译器检查失效 | 编译时不知道是否写错方法名或类型 |
类名 | 用途 |
|---|---|
Class类 | 代表类的实体,在运行的Java应用程序中表示类和接口 |
Field类 | 代表类的成员变量、属性 |
Method类 | 代表类的方法 |
Constructor类 | 代表类的构造方法 |
Annotation类 | 代表类的注解 |
Java 文件被编译后,生成了 .class 文件,JVM 此时会去解读这个 .class 文件,而 .class 文件也被 JVM 解析为一个对象,这个对象就是 java.lang.Class。
通过 Java 的反射机制应用到这个实例,就可以去获得甚至去添加改变这个类的属性和动作,使得这个类成为一个动态的类。
一旦拿到了 Class 对象,比如:
Class<?> clazz = Person.class; // 具体获取方式看后面可以做很多事,比如下面的操作:(剩下的查文档)
方法 | 用途 |
|---|---|
clazz.getName() | 获取类名 |
clazz.getDeclaredFields() | 获取所有字段(所有权限均可访问) |
clazz.getDeclaredField(String name) | 获取指定字段(所有权限均可访问)(下面方法也是类似) |
clazz.getDeclaredMethods() | 获取所有方法(所有权限均可访问) |
clazz.getDeclaredConstructors() | 获取构造器(所有权限均可访问) |
clazz.newInstance() | 创建对象(已废弃,推荐 getConstructor().newInstance()) |
clazz.getSuperclass() | 获取父类 |
clazz.getInterfaces() | 获取实现的接口 |
clazz.isInterface() | 是否是接口 |
clazz.isAnnotationPresent(XXX.class) | 是否被某注解标记 |
clazz.getLoader() | 获得类的加载器 |
方式 | 语法 | 说明 |
|---|---|---|
Class.forName("全限定名") | Class.forName("com.demo.Person") | 常用于配置、动态加载 |
类静态变量 class | Person.class | 编译期就能获得类信息 |
对象.getClass() | obj.getClass() | 运行时获得对象的真实类型 |
public static void main(String[] args){
// 1. 使用Class.forName(),注意要指定包名,并且最好捕捉异常
Class<?> c1 = null;
try {
c1 = Class.forName("Reflection.Student");
} catch(ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
// 2. 使用指定类的class静态变量
Class<?> c2 = Student.class;
// 3. 使用对象实例的getClass()方法
Student st = new Student();
Class<?> c3 = st.getClass();
// 一个类在JVM中只会有一个Class实例,因此c1、c2、c3都指向同一个Class实例
System.out.println(c1 == c2); // true
System.out.println(c2 == c3); // true
System.out.println(c3 == c1); // true
}☠注意事项:
JVM 中只会有一个 Class 实例。不管你创建多少对象,它们的 .getClass() 是同一个。Class.forName() 会触发类初始化,会执行静态代码块,慎用!Class 中的 newInstance() 方法第一种方式就是调用 Class 对象中的 newInstance() 方法,这种方法现在已经被淘汰了,原因如下所示:
public,会抛异常JDK 9 起)public static void main(String[] args) {
try {
// 1. 先获取Class对象
Class c = Class.forName("Reflection.Student");
// 2. 然后调用newInstance()方法创建对象,注意要强转成Student类型
Student p = (Student)c.newInstance();
System.out.println(p);
} catch (ClassNotFoundException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (InstantiationException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (IllegalAccessException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}第二种方式先调用 Class 对象中的 getConstructor() 系列的方法,得到 Constructor 对象,然后调用该对象中的 newInstance() 方法,优势如下所示:
setAccessible(true))public static void main(String[] args) {
try {
// 1. 获取Class对象
Class<?> cs = Class.forName("Reflection.Student");
// 2. 获取无参的构造方法来创建对象
Constructor<?> non_arg_constructor = cs.getDeclaredConstructor();
Student s1 = (Student)non_arg_constructor.newInstance();
System.out.println(s1);
// 3. 获取带参的构造方法来创建对象,因为带参构造方法是私有的,所以要设置权限为true
Constructor<?> arg_constructor = cs.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
arg_constructor.setAccessible(true);
Student s2 = (Student)arg_constructor.newInstance("liren", 18);
System.out.println(s2);
} catch (ClassNotFoundException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (NoSuchMethodException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (InvocationTargetException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (InstantiationException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (IllegalAccessException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
// 运行结果:
Student()
Student{name='bit', age=18}
Student(String,name)
Student{name='liren', age=18}public static void main(String[] args) {
// 使用反射操作字段
try {
Class<?> cs = Class.forName("Reflection.Student");
// 1. 输出类名,打印字段信息
System.out.println("ClassName: " + cs.getName());
for(Field e : cs.getDeclaredFields()) {
System.out.println(e.getName() + " " + e.getType().getName() + " " + Modifier.toString(e.getModifiers()));
}
// 2.1 获取私有属性name
Field namefield = cs.getDeclaredField("name");
namefield.setAccessible(true); // 对于私有属性,需要设置Accessible为true
// 2.2 获取该类对象,并设置name属性的值,然后用namefield.get()获取这个私有值
Student st = (Student)cs.newInstance();
namefield.set(st, "liren");
System.out.println("反射私有属性修改了name:" + namefield.get(st));
} catch (ClassNotFoundException | NoSuchFieldException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (InstantiationException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (IllegalAccessException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
// 运行结果:
ClassName: Reflection.Student
name java.lang.String private
age int public
Student()
反射私有属性修改了name:lirenpublic static void main(String[] args) {
try {
Class<Student> cs = Student.class;
// 获取带参的私有方法,然后设置权限,最后使用invoke()方法进行调用
Method func_method = cs.getDeclaredMethod("function", String.class);
func_method.setAccessible(true);
func_method.invoke((Student)cs.newInstance(), "我是给私有的function函数传的参数");
// 还可以输出方法的指定信息
System.out.println("方法名:" + func_method.getName());
System.out.println("修饰符为:" + Modifier.toString(func_method.getModifiers()));
} catch (NoSuchMethodException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (InvocationTargetException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (IllegalAccessException e) {
throw new RuntimeException(e);
} catch (InstantiationException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
// 运行结果:
Student()
我是给私有的function函数传的参数
方法名:function
修饰符为:privateclass Student {
// 私有属性name
private String name = "bit";
// 公有属性age
public int age = 18;
// 不带参数的构造⽅法
public Student() {
System.out.println("Student()");
}
private Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
System.out.println("Student(String,name)");
}
private void eat() {
System.out.println("i am eat");
}
void sleep() {
System.out.println("i am pig");
}
private void function(String str) {
System.out.println(str);
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。
如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。
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