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java反射機(jī)制及beanUtils的實(shí)現(xiàn)原理分析

更新時(shí)間：2024年12月10日 14:53:07 作者：linab112

本文介紹了Java的反射機(jī)制、VO、DTO、PO的概念以及BeanUtils的實(shí)現(xiàn)原理和簡(jiǎn)單示例,通過(guò)反射可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)操作類(lèi)、方法和字段,BeanUtils用于在不同bean之間進(jìn)行屬性復(fù)制

1.反射機(jī)制說(shuō)明

Java的反射機(jī)制允許程序在運(yùn)行時(shí)檢查和操作類(lèi)、方法、字段等結(jié)構(gòu)。通過(guò)反射，可以動(dòng)態(tài)地創(chuàng)建對(duì)象、調(diào)用方法、獲取/設(shè)置字段的值，而無(wú)需在編譯時(shí)確定這些操作。

反射的核心類(lèi)是java.lang.reflect包中的Method、Field和Constructor等。使用反射需要注意性能開(kāi)銷(xiāo)和安全性問(wèn)題。

獲取類(lèi)的Class對(duì)象

Class<?> clazz = MyClass.class;

實(shí)例化對(duì)象

MyClass myObject = (MyClass) clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();

獲取和調(diào)用方法

Method method = clazz.getDeclaredMethod("methodName", parameterTypes);
method.setAccessible(true); // 如果方法是private的，需要設(shè)置accessible為true
Object result = method.invoke(myObject, args);

獲取和設(shè)置字段值

Field field = clazz.getDeclaredField("fieldName");
field.setAccessible(true); // 如果字段是private的，需要設(shè)置accessible為true
Object value = field.get(myObject);
field.set(myObject, newValue);

操作構(gòu)造函數(shù)

Constructor<?> constructor = clazz.getDeclaredConstructor(parameterTypes);
constructor.setAccessible(true); // 如果構(gòu)造函數(shù)是private的，需要設(shè)置accessible為true
MyClass myObject = (MyClass) constructor.newInstance(args);

2.VO,DTO,PO的說(shuō)明

VO（Value Object）值對(duì)象

VO就是展示用的數(shù)據(jù)，不管展示方式是網(wǎng)頁(yè)，還是客戶(hù)端，還是APP，只要是這個(gè)東西是讓人看到的，這就叫VO，這個(gè)大家都很理解，反正就是我們的接口返回給前端的對(duì)象都是用VO來(lái)返回，跟DTO不一樣的是，VO是我們返回給前端，DTO是我們從前端接收的時(shí)候用的，即一個(gè)是入?yún)ⅲ粋€(gè)是返回結(jié)果

DTO（Data Transfer Object）數(shù)據(jù)傳輸對(duì)象

這個(gè)傳輸通常指的前后端之間的傳輸

DTO是一個(gè)比較特殊的對(duì)象，他有兩種存在形式：

一種是前端和后端交互所使用的對(duì)象
另一種是微服務(wù)之間的一種傳輸對(duì)象，我們一般也是用DTO來(lái)進(jìn)行傳輸

PO（Persistant Object）持久對(duì)象

PO比較好理解，簡(jiǎn)單說(shuō)PO就是數(shù)據(jù)庫(kù)中的記錄，一個(gè)PO的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)著庫(kù)中表的結(jié)構(gòu)，表中的一條記錄就是一個(gè)PO對(duì)象，通常PO里面除了get，set之外沒(méi)有別的方法，對(duì)于PO來(lái)說(shuō)，數(shù)量是相對(duì)固定的，一定不會(huì)超過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)表的數(shù)量，等同于BO，這倆概念是一致的

3.beanUtils的實(shí)現(xiàn)原理

在后端的各個(gè)層中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，經(jīng)常使用beanUtils進(jìn)行bean的拷貝，其實(shí)現(xiàn)原理就是通過(guò)java的放射機(jī)制實(shí)現(xiàn)。

package org.springframework.beans;

    private static void copyProperties(Object source, Object target, @Nullable Class<?> editable, @Nullable String... ignoreProperties) throws BeansException {
        Assert.notNull(source, "Source must not be null");
        Assert.notNull(target, "Target must not be null");
        Class<?> actualEditable = target.getClass();
        if (editable != null) {
            if (!editable.isInstance(target)) {
                throw new IllegalArgumentException("Target class [" + target.getClass().getName() + "] not assignable to Editable class [" + editable.getName() + "]");
            }

            actualEditable = editable;
        }

        PropertyDescriptor[] targetPds = getPropertyDescriptors(actualEditable);
        List<String> ignoreList = ignoreProperties != null ? Arrays.asList(ignoreProperties) : null;
        PropertyDescriptor[] var7 = targetPds;
        int var8 = targetPds.length;

        for(int var9 = 0; var9 < var8; ++var9) {
            PropertyDescriptor targetPd = var7[var9];
            Method writeMethod = targetPd.getWriteMethod();
            if (writeMethod != null && (ignoreList == null || !ignoreList.contains(targetPd.getName()))) {
                PropertyDescriptor sourcePd = getPropertyDescriptor(source.getClass(), targetPd.getName());
                if (sourcePd != null) {
                    Method readMethod = sourcePd.getReadMethod();
                    if (readMethod != null) {
                        ResolvableType sourceResolvableType = ResolvableType.forMethodReturnType(readMethod);
                        ResolvableType targetResolvableType = ResolvableType.forMethodParameter(writeMethod, 0);
                        boolean isAssignable = !sourceResolvableType.hasUnresolvableGenerics() && !targetResolvableType.hasUnresolvableGenerics() ? targetResolvableType.isAssignableFrom(sourceResolvableType) : ClassUtils.isAssignable(writeMethod.getParameterTypes()[0], readMethod.getReturnType());
                        if (isAssignable) {
                            try {
                                if (!Modifier.isPublic(readMethod.getDeclaringClass().getModifiers())) {
                                    readMethod.setAccessible(true);
                                }

                                Object value = readMethod.invoke(source);
                                if (!Modifier.isPublic(writeMethod.getDeclaringClass().getModifiers())) {
                                    writeMethod.setAccessible(true);
                                }

                                writeMethod.invoke(target, value);
                            } catch (Throwable var18) {
                                throw new FatalBeanException("Could not copy property '" + targetPd.getName() + "' from source to target", var18);
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }

    }

4.beanUtils的簡(jiǎn)單示例

public class BeanToolUtils {

    public static void copy(Object source, Object target) throws Exception {
        Class<?> sourceClass = source.getClass();
        Class<?> targeteClass = target.getClass();
        Field[] fields = targeteClass.getDeclaredFields();
        // 輸出字段信息
        for (Field field : fields) {
            String name = field.getName();
            if ("serialVersionUID".equals(name)) {
                continue;
            }
            String getterName = "get" + name.substring(0, 1).toUpperCase() + name.substring(1);
            String setterName = "set" + name.substring(0, 1).toUpperCase() + name.substring(1);

            Method getMethod = sourceClass.getMethod(getterName);
            if(!ObjectUtils.isEmpty(getMethod)){
                Object val = getMethod.invoke(source);

                Method setMethod = targeteClass.getMethod(setterName,field.getType());
                setMethod.invoke(target, val);
            }

        }
    }
}

說(shuō)明：

獲取目標(biāo)bean的class對(duì)象，通過(guò)class對(duì)象獲取目標(biāo)bean的所有屬性，循環(huán)屬性信息，獲取屬性的get和set方法，執(zhí)行來(lái)源bean的get方法獲取屬性值，執(zhí)行目標(biāo)bean的set方法，設(shè)置屬性值，完成bean的賦值操作。