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  • day42-反射01

1.反射(reflection)机制

1.1反射机制问题

一个需求引出反射

请看下面问题：

  1. 根据配置文件 re.properties 指定信息，创建Cat对象并调用方法hi



	
		

			
				

					 

					
			
				classfullpath=li.reflection.Cat
		

		

			
				

					 

					
			
				method=hi
		

	




	使用现有的技术，你能做的到吗？


    
	
  1. 
		
    
			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）
    
		
    
			
    
				开闭原则：不修改源码，扩展功能
    
		
    
	
    2. 




	

		例子：





	re.properties:





	
		

			
				

					 

					
			
				classfullpath=li.reflection.Cat
		

		

			
				

					 

					
			
				method=cry
		

	




	Cat:





	
		

			
				

					 

					
			
				package li.reflection;
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				public class Cat {
		

		

			
				

					 

					
			
				private String name = "招财猫";
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				public void hi() {
		

		

			
				

					 

					
			
				System.out.println("hi " + name);
		

		

			
				

					 

					
			
				}
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				public void cry() {
		

		

			
				

					 

					
			
				System.out.println(name + " cry");
		

		

			
				

					 

					
			
				}
		

		

			
				

					 

					
			
				}
		

	




	ReflectionQuestion:





	
		

			
				

					 

					
			
				package li.reflection;
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				import java.io.FileInputStream;
		

		

			
				

					 

					
			
				import java.io.IOException;
		

		

			
				

					 

					
			
				import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
		

		

			
				

					 

					
			
				import java.lang.reflect.Method;
		

		

			
				

					 

					
			
				import java.util.Properties;
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				public class ReflectionQuestion {
		

		

			
				

					 

					
			
				public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				//根据配置文件 re.properties 指定信息，创建Cat对象 并调用方法hi
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				//1.传统方法 new 对象 -->调用方法
		

		

			
				

					 

					
			
				//Cat cat = new Cat();
		

		

			
				

					 

					
			
				//cat.hi();
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				//2.尝试使用读取文件的方法
		

		

			
				

					 

					
			
				//2.1使用properties类，可以读写配置文件
		

		

			
				

					 

					
			
				Properties properties = new Properties();
		

		

			
				

					 

					
			
				properties.load(new FileInputStream("src\\re.properties"));
		

		

			
				

					 

					
			
				String classfullpatch = properties.get("classfullpath").toString();
		

		

			
				

					 

					
			
				String methodName = properties.get("method").toString();
		

		

			
				

					 

					
			
				System.out.println("classfullpath" + classfullpatch);
		

		

			
				

					 

					
			
				System.out.println("method" + methodName);
		

		

			
				

					 

					
			
				//2.2创建对象
		

		

			
				

					 

					
			
				//使用传统的方法行不通
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				//3.使用反射机制解决
		

		

			
				

					 

					
			
				//3.1加载类,返回一个Class类型的对象cls（这里的Class就是一个类，他的类名就叫Class）
		

		

			
				

					 

					
			
				Class cls = Class.forName(classfullpatch);
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				//3.2通过cls得到加载的类 li.reflection.Cat 的一个对象实例
		

		

			
				

					 

					
			
				Object o = cls.newInstance();
		

		

			
				

					 

					
			
				System.out.println("o的运行类型=" + o.getClass());//o的运行类型
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				//3.3通过 cls 得你加载的类 li.reflection.Cat 的methodName"hi" 的方法对象
		

		

			
				

					 

					
			
				// 即：在反射机制中，可以把方法视为一个对象（万物皆对象）
		

		

			
				

					 

					
			
				Method method1 = cls.getMethod(methodName);
		

		

			
				

					 

					
			
				//3.4通过 method1 调用方法：即通过方法对象来实现调用方法
		

		

			
				

					 

					
			
				System.out.println("========");
		

		

			
				

					 

					
			
				method1.invoke(o);//传统方法： 对象.方法() , 反射机制：方法.invoke(对象)
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				//意义在与反射机制可以通过不求该源码就完成功能的拓展
		

		

			
				

					 

					
			
				/**
		

		

			
				

					 

					
			
				* 例如，在Cat类中有两个方法，hi()和cry()，现在要求将调用用的hi方法改为调用cry方法，
		

		

			
				

					 

					
			
				* 这时候只需要在配置文件re.properties中修改引用的方法名即可
		

		

			
				

					 

					
			
				* 不需像想传统方法一样，需要在源码中修改
		

		

			
				

					 

					
			
				*/
		

		

			
				

					 

					
			
				}
		

		

			
				

					 

					
			
				}
		

	


image-20220926160603213


	1.2反射机制



	1.2.1Java Reflection


    
	
  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，包括private权限的属性和方法），并能够操作对象的属性以及方法。
    
		
    
			反射在设计模式和框架底层都会用到
    
	
    2. 
	
  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。通过这个对象得到类的结构。这个Class对象就像一面镜子，透过这个镜子看到了的结构，所以形象地称之为：反射
    
	
    3. 




	

		例如：一个Person类型的实例对象叫 p

	

		则 p 对象 - -> 类型 Person类

	

		Class 对象 cls --> 类型 Class 类（这个类的名字就叫Class）





	1.2.2Java反射机制原理图



	


    
	
  • 
		Java反射机制可以完成
		
      
			
    1. 
				在运行时判断任意一个对象所属的类
      2. 
			
    2. 
				在运行时构造任意一个类的对象
      3. 
			
    3. 
				在运行时得到任意一个类所具有的成员变量和方法
      4. 
			
    4. 
				在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
      5. 
			
    5. 
				在运行时获取泛型信息
      6. 
			
    6. 
				在运行时处理注解
      7. 
			
    7. 
				生成动态代理
      8. 
		
    
	
    • 




	1.2.3反射相关类



	反射相关的主要类:


    
	
  1. 
		java.lang.Class：代表一个类，Class的对象表示某个类加载过后在堆中的对象
    2. 
	
  2. 
		java.lang.reflect.Method：表示类的方法（Method对象表示某个类的方法）
    3. 
	
  3. 
		java.lang.reflect.Field：表示类的成员变量（Field对象表示某个类的成员变量）
    4. 
	
  4. 
		java.lang.reflect.Constructor：表示类的构造方法（Constructor对象表示某个类的构造器）
    5. 




	​ 这些类在 java.lang.reflect



	

		例子：





	Cat：





	
		

			
				

					 

					
			
				package li.reflection;
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				public class Cat {
		

		

			
				

					 

					
			
				private String name = "招财猫";
		

		

			
				

					 

					
			
				public int age = 10;
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				public Cat() {
		

		

			
				

					 

					
			
				}//无参构造器
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				public Cat(String name) {
		

		

			
				

					 

					
			
				this.name = name;
		

		

			
				

					 

					
			
				}
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				public void hi() {
		

		

			
				

					 

					
			
				System.out.println("hi " + name);
		

		

			
				

					 

					
			
				}
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				public void cry() {
		

		

			
				

					 

					
			
				System.out.println(name + " cry");
		

		

			
				

					 

					
			
				}
		

		

			
				

					 

					
			
				}
		

	




	re.properties:





	
		

			
				

					 

					
			
				classfullpath=li.reflection.Cat
		

		

			
				

					 

					
			
				method=hi
		

	




	Reflection01：





	
		

			
				

					 

					
			
				package li.reflection;
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				import java.io.FileInputStream;
		

		

			
				

					 

					
			
				import java.lang.reflect.Constructor;
		

		

			
				

					 

					
			
				import java.lang.reflect.Field;
		

		

			
				

					 

					
			
				import java.lang.reflect.Method;
		

		

			
				

					 

					
			
				import java.util.Properties;
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				public class Reflection01 {
		

		

			
				

					 

					
			
				public static void main(String[] args) throws Exception {
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				//使用properties类，读写配置文件
		

		

			
				

					 

					
			
				Properties properties = new Properties();
		

		

			
				

					 

					
			
				properties.load(new FileInputStream("src\\re.properties"));
		

		

			
				

					 

					
			
				String classfullpatch = properties.get("classfullpath").toString();
		

		

			
				

					 

					
			
				String methodName = properties.get("method").toString();
		

		

			
				

					 

					
			
				System.out.println("classfullpath" + classfullpatch);
		

		

			
				

					 

					
			
				System.out.println("method" + methodName);
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				//反射机制
		

		

			
				

					 

					
			
				//1.加载类,返回一个Class类型的对象cls（这里的Class就是一个类，他的类名就叫Class）
		

		

			
				

					 

					
			
				Class cls = Class.forName(classfullpatch);
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				//通过cls得到加载的类 li.reflection.Cat 的一个对象实例
		

		

			
				

					 

					
			
				Object o = cls.newInstance();
		

		

			
				

					 

					
			
				System.out.println("o的运行类型=" + o.getClass());//o的运行类型
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				//2.通过 cls得到加载的类 li.reflection.Cat 的methodName"hi" 的方法对象
		

		

			
				

					 

					
			
				// 即：在反射机制中，可以把方法视为一个对象（万物皆对象）
		

		

			
				

					 

					
			
				Method method1 = cls.getMethod(methodName);
		

		

			
				

					 

					
			
				//通过 method1 调用方法：即通过方法对象来实现调用方法
		

		

			
				

					 

					
			
				System.out.println("========");
		

		

			
				

					 

					
			
				method1.invoke(o);//传统方法： 对象.方法() , 反射机制：方法.invoke(对象)
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				//3.java.lang.reflect.Field：表示类的成员变量（Field对象表示某个类的成员变量）
		

		

			
				

					 

					
			
				//得到name字段
		

		

			
				

					 

					
			
				//getField不能得到私有的属性
		

		

			
				

					 

					
			
				Field nameField = cls.getField("age");
		

		

			
				

					 

					
			
				System.out.println(nameField.get(o));//传统方法：对象.成员变量 ， 反射：成员变量的对象.get(对象)
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				//4.java.lang.reflect.Constructor：表示类的构造方法（Constructor对象表示某个类的构造器）
		

		

			
				

					 

					
			
				Constructor constructor1 = cls.getConstructor();//()中可以指定构造器的类型，这里返回无参构造器
		

		

			
				

					 

					
			
				System.out.println(constructor1);//Cat()
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				Constructor constructor2 = cls.getConstructor(String.class);//这里传入的String.class 就是String类的Class对象
		

		

			
				

					 

					
			
				System.out.println(constructor2);//Cat(String name)
		

		

			
				

					 

					
			
				}
		

		

			
				

					 

					
			
				}
		

	


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	1.2.4反射优点和缺点


    
	
  1. 
		优点：可以动态地创建和使用对象（也是底层框架的核心），使用灵活，没有反射机制，框架技术就失去底层支撑。
    2. 
	
  2. 
		缺点：使用反射机制基本是解释执行，对执行速度有影响
    3. 



    
	
  • 
		调用反射优化-关闭访问检查
    • 



    
	
  1. 
		Method和Field、Constructor对象都有setAccessible()方法
    2. 
	
  2. 
		setAccessible作用是启动和禁用服务安全检查的开关
    3. 
	
  3. 
		参数值为true表示 反射的对象在使用时 取消访问检查，提高反射效率。参数值为false则表示反射的对象执行访问检查
    4. 


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		例子：测试反射调用的性能 和优化方案







	
		

			
				

					 

					
			
				package li.reflection;
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				import java.lang.reflect.Method;
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				//测试反射调用的性能 和 优化方案
		

		

			
				

					 

					
			
				public class Reflection02 {
		

		

			
				

					 

					
			
				public static void main(String[] args) throws Exception {
		

		

			
				

					 

					
			
				m1();
		

		

			
				

					 

					
			
				m2();
		

		

			
				

					 

					
			
				m3();
		

		

			
				

					 

					
			
				}
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				//传统方法，调用hi
		

		

			
				

					 

					
			
				public static void m1() {
		

		

			
				

					 

					
			
				Cat cat = new Cat();
		

		

			
				

					 

					
			
				long start = System.currentTimeMillis();
		

		

			
				

					 

					
			
				for (int i = 0; i < 900000000; i++) {
		

		

			
				

					 

					
			
				cat.hi();
		

		

			
				

					 

					
			
				}
		

		

			
				

					 

					
			
				long end = System.currentTimeMillis();
		

		

			
				

					 

					
			
				System.out.println("m1() 耗时=" + (end - start));
		

		

			
				

					 

					
			
				}
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				//反射机制调用hi
		

		

			
				

					 

					
			
				public static void m2() throws Exception {
		

		

			
				

					 

					
			
				//拿到Cat类的Class对象
		

		

			
				

					 

					
			
				Class cls = Class.forName("li.reflection.Cat");//这里为了方便，就不读文件了
		

		

			
				

					 

					
			
				//构造Cat类的对象
		

		

			
				

					 

					
			
				Object o = cls.newInstance();
		

		

			
				

					 

					
			
				//得到Cat类的成员方法
		

		

			
				

					 

					
			
				Method hi = cls.getMethod("hi");
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				long start = System.currentTimeMillis();
		

		

			
				

					 

					
			
				for (int i = 0; i < 900000000; i++) {
		

		

			
				

					 

					
			
				hi.invoke(o);//反射机制调用方法
		

		

			
				

					 

					
			
				}
		

		

			
				

					 

					
			
				long end = System.currentTimeMillis();
		

		

			
				

					 

					
			
				System.out.println("m2() 耗时=" + (end - start));
		

		

			
				

					 

					
			
				}
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				//反射调用优化
		

		

			
				

					 

					
			
				public static void m3() throws Exception {
		

		

			
				

					 

					
			
				//拿到Cat类的Class对象
		

		

			
				

					 

					
			
				Class cls = Class.forName("li.reflection.Cat");//这里为了方便，就不读文件了
		

		

			
				

					 

					
			
				//构造Cat类的对象
		

		

			
				

					 

					
			
				Object o = cls.newInstance();
		

		

			
				

					 

					
			
				//得到Cat类的成员方法
		

		

			
				

					 

					
			
				Method hi = cls.getMethod("hi");
		

		

			
				

					 

					
			
				hi.setAccessible(true);//在反射调用方法时，取消访问检查
		

		

			
				

					 

					
			
				 
		

		

			
				

					 

					
			
				long start = System.currentTimeMillis();
		

		

			
				

					 

					
			
				for (int i = 0; i < 900000000; i++) {
		

		

			
				

					 

					
			
				hi.invoke(o);//反射机制调用方法
		

		

			
				

					 

					
			
				}
		

		

			
				

					 

					
			
				long end = System.currentTimeMillis();
		

		

			
				

					 

					
			
				System.out.println("m3()反射调用优化耗时=" + (end - start));
		

		

			
				

					 

					
			
				}
		

		

			
				

					 

					
			
				}
		

	


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出处：https://www.cnblogs.com/liyuelian/p/16732313.html
      



  

  
  

   
    
    
   

  

  
 
 

 
 
  
 
 
 
 






 






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