關(guān)于Java中反射的作用義及使用方法

更新時(shí)間：2023年07月18日 11:07:27 作者：硬件人某某某

這篇文章主要介紹了關(guān)于Java中反射的作用義及使用方法,反射使得程序可以在運(yùn)行時(shí)對(duì)類進(jìn)行檢查和操作，而不需要在編譯時(shí)知道類的完整信息,需要的朋友可以參考下

Java 中的反射是什么？如何使用它？

在 Java 編程中，反射是一種高級(jí)的編程技術(shù)，可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地獲取和操作類的信息。

反射使得程序可以在運(yùn)行時(shí)對(duì)類進(jìn)行檢查和操作，而不需要在編譯時(shí)知道類的完整信息。

這使得程序可以更加靈活和動(dòng)態(tài)地處理對(duì)象，同時(shí)也為框架和庫(kù)的開(kāi)發(fā)提供了更大的自由度。

反射的基本概念

反射的核心是 java.lang.reflect 包中的一些類和接口，它們提供了獲取和操作類信息的方法。

以下是一些重要的類和接口：

Class：表示一個(gè)類或接口的類型。
Constructor：表示一個(gè)類的構(gòu)造方法。
Method：表示一個(gè)類的方法。
Field：表示一個(gè)類的字段。
Modifier：表示一個(gè)類、方法或字段的修飾符。

反射的基本思路是通過(guò) Class 類來(lái)獲取類的信息，然后使用其他類和接口來(lái)操作這些信息?？梢酝ㄟ^(guò)以下幾種方式獲取 Class 對(duì)象：

使用 Class.forName() 方法，傳入類的全限定名。
使用 .class，例如 String.class。
使用對(duì)象的 getClass() 方法。

反射的使用

反射的主要用途是在運(yùn)行時(shí)獲取和操作類的信息。例如，可以使用反射來(lái)動(dòng)態(tài)地創(chuàng)建對(duì)象、調(diào)用方法和訪問(wèn)字段。

以下是一些常見(jiàn)的反射用法：

創(chuàng)建對(duì)象

可以使用 Class.newInstance() 方法來(lái)創(chuàng)建一個(gè)類的實(shí)例，例如：

Class<?> clazz = Class.forName("java.util.Date");
Object date = clazz.newInstance();

上面的代碼創(chuàng)建了一個(gè) java.util.Date 的實(shí)例。由于在編譯時(shí)無(wú)法知道具體的類名，因此使用了 Class.forName() 方法來(lái)獲取 Class 對(duì)象。然后使用 newInstance() 方法創(chuàng)建了一個(gè)實(shí)例。

調(diào)用方法

可以使用 Method 類來(lái)調(diào)用類的方法，例如：

Class<?> clazz = Class.forName("java.lang.String");
Object str = clazz.newInstance();
Method method = clazz.getMethod("length");
int length = (int) method.invoke(str);

上面的代碼創(chuàng)建了一個(gè) java.lang.String 的實(shí)例，并調(diào)用了它的 length() 方法。首先使用 Class.forName() 方法獲取 Class 對(duì)象，然后使用 newInstance() 方法創(chuàng)建了一個(gè)實(shí)例。接下來(lái)使用 getMethod() 方法獲取 length() 方法對(duì)應(yīng)的 Method 對(duì)象，最后使用 invoke() 方法調(diào)用了該方法。

訪問(wèn)字段

可以使用 Field 類來(lái)訪問(wèn)類的字段，例如：

Class<?> clazz = Class.forName("java.lang.String");
Object str = clazz.newInstance();
Field field = clazz.getDeclaredField("value");
field.setAccessible(true);
char[] value = (char[]) field.get(str);

上面的代碼創(chuàng)建了一個(gè) java.lang.String 的實(shí)例，并訪問(wèn)了它的 value 字段。首先使用 Class.forName() 方法獲取 Class 對(duì)象，然后使用 newInstance() 方法創(chuàng)建了一個(gè)實(shí)例。接下來(lái)使用 getDeclaredField() 方法獲取 value 字段對(duì)應(yīng)的 Field 對(duì)象，然后使用 setAccessible() 方法將訪問(wèn)權(quán)限設(shè)置為 true，最后使用 get() 方法獲取了該字段的值。

獲取類信息

可以使用 Class 類來(lái)獲取類的信息，例如：

Class<?> clazz = Class.forName("java.lang.String");
System.out.println("類名：" + clazz.getName());
System.out.println("包名：" + clazz.getPackage().getName());
System.out.println("父類：" + clazz.getSuperclass().getName());
System.out.println("接口：" + Arrays.toString(clazz.getInterfaces()));

上面的代碼獲取了 java.lang.String 類的信息，打印了該類的類名、包名、父類和接口。

反射的優(yōu)缺點(diǎn)

反射的優(yōu)點(diǎn)在于它可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地獲取和操作類的信息，使得程序可以更加靈活和動(dòng)態(tài)地處理對(duì)象，同時(shí)也為框架和庫(kù)的開(kāi)發(fā)提供了更大的自由度。反射還可以用于實(shí)現(xiàn)類似 Spring 框架中的依賴注入等高級(jí)功能。

反射的缺點(diǎn)在于它會(huì)帶來(lái)一定的性能損失，因?yàn)樵L問(wèn)類的信息需要?jiǎng)討B(tài)地獲取和解析，而不是在編譯時(shí)就確定好。此外，反射也會(huì)降低代碼的可讀性和可維護(hù)性，因?yàn)樗沟么a更加復(fù)雜和難以理解。

示例代碼

下面是一個(gè)使用反射實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的 ORM 框架的示例代碼，用于將數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)映射到 Java 對(duì)象中：

public class ORM<T> {
    private final Class<T> clazz;
    public ORM(Class<T> clazz) {
        this.clazz = clazz;
    }
    public List<T> query(String sql) throws Exception {
        List<T> result = new ArrayList<>();
        try (Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test", "root", "password");
             Statement stmt = conn.createStatement();
             ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql)) {
            while (rs.next()) {
                T obj = clazz.newInstance();
                for (Field field : clazz.getDeclaredFields()) {
                    String name = field.getName();
                    Object value = rs.getObject(name);
                    field.setAccessible(true);
                    field.set(obj, value);
                }
                result.add(obj);
            }
        }
        return result;
    }
}

上面的代碼定義了一個(gè) ORM 類，用于將數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)映射到 Java 對(duì)象中。

在 query() 方法中，首先使用 JDBC 連接到數(shù)據(jù)庫(kù)，并執(zhí)行查詢語(yǔ)句。

然后遍歷查詢結(jié)果集，為每條記錄創(chuàng)建一個(gè) Java 對(duì)象，并將數(shù)據(jù)庫(kù)中的字段值賦值給 Java 對(duì)象的屬性。

可以使用以下代碼來(lái)測(cè)試該 ORM 框架：

public static void main(String[] args) throws Exception {
    ORM<Person> orm = new ORM<>(Person.class);
    List<Person> persons = orm.query("SELECT * FROM person");
    for (Person person : persons) {
        System.out.println(person);
    }
}
public class Person {
    private int id;
    private String name;
    private int age;
    // 省略 getter 和 setter 方法
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

上面的代碼定義了一個(gè) Person 類，用于表示人員信息。然后使用上面的 ORM 框架從數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢 person 表中的數(shù)據(jù)，并將其映射為 Person 對(duì)象。