Java反射机制

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参考文章:

学会反射后,我被录取了(干货) (juejin.cn)

死磕java底层(三)—反射、动态代理和注解 (juejin.cn)

1.Java反射的四个组成部分

image.png

package hk.fanshe;

public class SmallPineapple {
     public String name;
     public int age;
     private String weight;
     public SmallPineapple(){

     }
     public SmallPineapple(String name,int age){
         this.age=age;
         this.name=name;
     }

    public SmallPineapple(String name,int age,String weight){
        this.age=age;
        this.name=name;
        this.weight=weight;
    }
    public void getInfo(){
        System.out.println("["+name+"的年龄是"+age+"]");
     }
    private void getDetailInfo(String name,int age,String weight){
        System.out.println("["+name+"的年龄是"+age+",体重是"+weight+"]");
    }
}

1.1. class

任何运行在内存中的所有类都是该 Class 类的实例对象,记住一句话,通过反射干任何事,先找 Class 准没错。

      //方式一
       Class class1=null;
        try {
             class1=Class.forName("hk.fanshe.SmallPineapple");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
      //方式二
       Class class2=SmallPineapple.class;
      //方式三
      Class class3=new SmallPineapple().getClass();
1.2 Constructor

描述一个类的构造方法,内部包含了构造方法的所有信息,例如参数类型,参数名字,访问修饰符······

         //实例化对象的二种方式
        //Class 对象调用newInstance()方法
        SmallPineapple instance1=null;
        try {
             instance1= (SmallPineapple) class1.newInstance();//newInstance() 构造实例会调用默认无参构造器。
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        instance1.getInfo();

        //Constructor 构造器调用newInstance()方法
        Constructor constructor = null;
        SmallPineapple instance2 = null;
        try {
            constructor = class2.getConstructor(String.class, int.class);
            instance2 = (SmallPineapple) constructor.newInstance("小菠萝", 21);
            constructor.setAccessible(true);
            instance2.getInfo();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
1.3 Field

描述一个类的属性,内部包含了该属性的所有信息,例如数据类型,属性名,访问修饰符······

1.3.1 获取类中的变量(Field)

Field[] getFields():只能获取类中所有被public修饰的所有变量

Field getField(String name):只能根据变量名获取类中的一个变量,该变量必须被public修饰

Field[] getDeclaredFields():获取类中所有的变量,但无法获取继承下来的变量

Field getDeclaredField(String name):根据姓名获取类中的某个变量,无法获取继承下来的变量

 //通过反射访问私有属性
        try {
            SmallPineapple instance = new SmallPineapple("小菠萝", 666,"54kg");
            Class clazz = sp.getClass();
            Field field = clazz.getDeclaredField("weight");
            field.setAccessible(true);
            System.out.println("窥觑到小菠萝的体重是:" + field.get(instance));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
1.3.2.根据Field获取对应的值和注解数组
  • 获取field对应的值
 Field field = clazz.getDeclaredField("weight");
 field.setAccessible(true);
 field.get(instance);
  • 获取field对应的注解数组
Annotation[] annotations = targetField.getAnnotations();
1.4 Method

描述一个类的所有方法(包括抽象方法),内部包含了该方法的所有信息,与Constructor类似,不同之处是 Method 拥有返回值类型信息,因为构造方法是没有返回值的。

Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes):只能获取类中public对应名字的方法

Method[] getMethods(String name, Class<?>... parameterTypes):只能获取类中public对应名字的方法数组

Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes):获取类中对应名字的方法.【private,public,protect均可以】

Method[] getDeclaredMethods(String name, Class<?>... parameterTypes):获取类中对应名字的方法数组. 【private,public,protect】

       //1无参数的public方法
        Method method = null;
        try {
            method = class3.getMethod("getInfo");
            if (method != null) {               //method.invoke(class3.getConstructor(String.class,int.class,String.class).newInstance("小菠萝",18,"48kg"),null);
                method.invoke(instance2,null);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
       //2有参数的private方法
        Method method1 = null;
        try {
            method1 = class3.getDeclaredMethod("getDetailInfo",String.class,int.class,String.class);
            method1.setAccessible(true);
            if (method1 != null) {
                //method.invoke(class3.getConstructor(String.class,int.class,String.class).newInstance("小菠萝",18,"48kg"),null);
                method1.invoke(instance2,"大菠萝",36,"48kg");
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
1.5.Method获取方法注解数组,方法参数注解二维数组,方法参数类型数组
  • Anomation[] 方法注解数组
    Annotation[]   methodAnnotations = method.getAnnotations();
  • Type[] 方法参数类型数组
Type[] types=method.getGenericParameterTypes();
  • Anomation[][] 方法参数注解二维数组
Annotation[][] parameterAnnotationsArray = method.getParameterAnnotations();

示例:

   @GET("app/consultationBill/list")
    Observable<BMHttpResult<BMConsultationBillBean>> 
   bm_getConsultationBillList(@Header("Authorization") String token,
                                                 @Query("pageNum") int pageNum,
                                                 @Query("isAsc") String isAsc );
                                                                              
      //获取方法的注解数组 [Header,Header,Header,Query,Query,Query,Query,Query]
       Annotation[]   methodAnnotations = method.getAnnotations();
       
      //获取参数类型数组[String,int,String]
      Type[]   parameterTypes = method.getGenericParameterTypes();
      
      //获取参数注解  二维数组 [][]
     Annotation[][]  parameterAnnotationsArray = method.getParameterAnnotations();
     parameterAnnotationsArray[0]=[Header]//得到一个Header类型的注解
     parameterAnnotationsArray[1]=[Query]//得到一个Query类型的注解
     parameterAnnotationsArray[2]=[Query]//得到一个Query类型的注解
  
1.7.通过Annotation得到注解的值
  private void parseMethodAnnotation(Annotation annotation) {
        String value;
        if (annotation instanceof POST) {
              value= ((POST) annotation).value();
        }else if(annotation instanceof Header){
          value= ((Header) annotation).value();
       }else if(annotation instanceof Query){
            value= ((Query) annotation).value();
        }else if(annotation instanceof Filed){
            value=((Field) annotation).value();
      }
     ......
 }
1.8 反射的优缺点

增加了程序的灵活性,但是破坏了类的封装性,同时会带来性能的损耗。 利用反射操作对象时,编译器无法提前得知对象的类型,访问是否合法。参数传递类型是否匹配。 只有在程序运行时调用反射的代码时才会从头开始检查、调用、返回结果。

反射为什么慢?
  • 反射方法在执行时参数需要拆装箱,invoke方法的参数是Object[]类型,当方法参数是基本数据类型的时候,比如int需要转换成Integer,会额外生成Integer对象,然后还要将这些参数封装成Object数组。
method.invoke(instance, 1);//  1 会变成 Integer类型
  • 需要检查方法的可见性 反射是每次调用private方法时,都必须检查方法的可见性,setAccessible(true);如果是public 方法 不设置setAccessible,或者设置setAccessible(true/false)都可以访问。
  • 需要校验参数 反射时,调用方法时,必须检查每个实际参数与形式参数的类型是否匹配。
  • JIT(just in time)即时编译器无法优化 反射涉及到动态加载,无法进行优化。

2.反射应用

2.1.ButterKnife框架源码分析
2.2.框架原理之EventBus