反射机制与原理笔记

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反射机制

反射:当程序无法获知对象类型时,在运行期间动态获取类的所有属性和方法,这种动态获取类信息和动态调用对象方法的功能称为反射机制;
反射机制实现:Class类与java.lang.reflect类库一起实现<反射>机制,
java.lang.reflect类库包含Field/Method/Constructors类。这些类型的对象由JVM在运行时出创建,分别用于获取未知类的域/方法/构造器:
通过Class类和java.lang.reflect类包,未知对象的类信息在运行时被确定,并且在编译时无需获取;

RTTI与java.lang.Class类

RTTI,runtime type information/运行时类型信息,JVM运行时负责记录一个对象的属性;

运行期间,Java通过Class对象记录每个对象的RTTI每当编写并且编译一个新类时,就会产生一个对应的Class对象(和新类保存在一个同名的.class文件中)

JVM通过类加载器创建类的对象实例
  • 类加载器首先检查类的Class对象是否加载,未加载的话从类的.class文件中加载;

  • 一旦类的Class对象被载入内存,它就被用来创建类的所有对象;

java.lang.reflect类

reflect包提供以下类供反射使用,解析目标类:

  • Class类:代表一个目标类;

  • Field类:代表目标类的成员变量;

  • Method类:代表目标类的方法。

  • Constructor类:代表目标类的构造方法。

  • Array类:提供了动态创建数组,以及访问数组的元素的静态方法;


反射步骤

获得目标类的java.lang.Class对象

已获得目标类对象实例
// Object类
public final native Class<?> getClass();

如果已获得目标类对象实例,通过目标类对象实例.getClass()返回该类Class对象;

已获得目标类名

假设目标类名为myClass, 通过Class c = myClass.getClass()获得该类Class对象;

目标类名在编译器不确定,在运行期确定

如果目标类名在编译器不确定,在运行期可以确定,使用Class.forName(目标类名)获取该类Class对象,要求目标类名必须是全限定
Class.forName(目标类名)内部通过反射API根据目标类名将类手动加载到内存中,称为类加载器加载方法。加载过程中会把目标类的static方法,变量,代码块加载到JVM,注意此时尚未创建对象实例;

利用java.lang.Class对象通过反射API获取目标类信息

创建目标类对象实例

Object newInstance():通过调用默认构造器创建一个对象实例,

反射机制只能调用无参的构造器创建对象;

获得构造器
  • Constructor[] getConstructors():获得所有public构造器;

  • Constructor[] getDeclaredConstructors():获得所有访问权限的构造器

  • Constructor getConstructor(Class[] params):根据指定参数获得对应构造器;

  • Constructor getDeclaredConstructor(Class[] params):根据指定参数获得对应构造器;

获得方法
  • Method[] getMethods():获得所有public方法;

  • Method[] getDeclaredMethods():获得所有访问权限的方法;

  • Method getMethod(String name, Class[] params):根据方法签名获取类自身对应public方法,或者从基类继承和接口实现的对应public方法

  • Method getDeclaredMethod(String name, Class[] params):根据方法签名获得对应的类自身声明方法访问权限不限

获得变量
  • Field[] getFields():获得类中所有public变量

  • Field[] getDeclaredFields():获得类中所有访问权限变量

  • Field getField(String name):根据变量名得到对应的public变量

  • Field getDeclaredField(String name):根据变量名获得对应的变量,访问权限不限


反射应用

  • 广泛应用于对象序列化和JavaBean中;

  • eclipse等IDE补全机制:eclipse等IDE在代码构建对象时,通过反射机制自动把该对象能使用的方法和属性全部列出来,供用户选择;


参考

[1] http://blog.csdn.net/jojo52013145/article/details/5801962

对大规模分布式系统技术兴趣浓厚

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对大规模分布式系统技术兴趣浓厚

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