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      Java学习之反射机制及应用场景介绍
      发布时间:2016-12-21 08:07:25 关键词: java反射应用场景,java反射机制,java,反射机制原理
      内容简介:本篇文章主要介绍了Java反射机制及应用场景,反射机制是很多Java框架的基石。非常具有实用价值,需要的朋友可以参考下。<br />

    前言:

    最近公司正在进行业务组件化进程,其中的路由实现用到了Java的反射机制,既然用到了就想着好好学习总结一下,其实无论是之前的EventBus 2.x版本还是Retrofit、早期的View注解框架都或多或少的用到Java的反射机制。

    什么是Java反射机制?

    JAVA反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法;这种动态获取的以及动态调用对象的方法的功能称为Java的反射机制。

    反射机制提供了哪些功能?

    • 在运行时判定任意一个对象所属的类
    • 在运行时构造任意一个类的对象;
    • 在运行时判定任意一个类所具有的成员变量和方法;
    • 在运行时调用任意一个对象的方法;
    • 生成动态代理;

    Java反射机制类:

    java.lang.Class; //类        
    java.lang.reflect.Constructor;//构造方法 
    java.lang.reflect.Field; //类的成员变量    
    java.lang.reflect.Method;//类的方法
    java.lang.reflect.Modifier;//访问权限
    

    Java反射机制实现:
    1.)class对象的获取

    //第一种方式 通过对象getClass方法
    Person person = new Person();
    Class<?> class1 = person.getClass();
    //第二种方式 通过类的class属性
    class1 = Person.class;
    try {
      //第三种方式 通过Class类的静态方法——forName()来实现
      class1 = Class.forName("com.whoislcj.reflectdemo.Person");
    } catch (ClassNotFoundException e) {
      e.printStackTrace();
    }

    2.)获取class对象的摘要信息

    boolean isPrimitive = class1.isPrimitive();//判断是否是基础类型
    boolean isArray = class1.isArray();//判断是否是集合类
    boolean isAnnotation = class1.isAnnotation();//判断是否是注解类
    boolean isInterface = class1.isInterface();//判断是否是接口类
    boolean isEnum = class1.isEnum();//判断是否是枚举类
    boolean isAnonymousClass = class1.isAnonymousClass();//判断是否是匿名内部类
    boolean isAnnotationPresent = class1.isAnnotationPresent(Deprecated.class);//判断是否被某个注解类修饰
    
    String className = class1.getName();//获取class名字 包含包名路径
    Package aPackage = class1.getPackage();//获取class的包信息
    String simpleName = class1.getSimpleName();//获取class类名
    int modifiers = class1.getModifiers();//获取class访问权限
    
    Class<?>[] declaredClasses = class1.getDeclaredClasses();//内部类
    Class<?> declaringClass = class1.getDeclaringClass();//外部类
    

    3.)获取class对象的属性、方法、构造函数等

    Field[] allFields = class1.getDeclaredFields();//获取class对象的所有属性
    Field[] publicFields = class1.getFields();//获取class对象的public属性
    try {
      Field ageField = class1.getDeclaredField("age");//获取class指定属性
      Field desField = class1.getField("des");//获取class指定的public属性
    } catch (NoSuchFieldException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    
    Method[] methods = class1.getDeclaredMethods();//获取class对象的所有声明方法
    Method[] allMethods = class1.getMethods();//获取class对象的所有方法 包括父类的方法
    
    Class parentClass = class1.getSuperclass();//获取class对象的父类
    Class<?>[] interfaceClasses = class1.getInterfaces();//获取class对象的所有接口
    
    Constructor<?>[] allConstructors = class1.getDeclaredConstructors();//获取class对象的所有声明构造函数
    Constructor<?>[] publicConstructors = class1.getConstructors();//获取class对象public构造函数
    try {
      Constructor<?> constructor = class1.getDeclaredConstructor(new Class[]{String.class});//获取指定声明构造函数
      Constructor publicConstructor = class1.getConstructor(new Class[]{});//获取指定声明的public构造函数
    } catch (NoSuchMethodException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    
    Annotation[] annotations = class1.getAnnotations();//获取class对象的所有注解
    Annotation annotation = class1.getAnnotation(Deprecated.class);//获取class对象指定注解
    
    Type genericSuperclass = class1.getGenericSuperclass();//获取class对象的直接超类的 Type
    Type[] interfaceTypes = class1.getGenericInterfaces();//获取class对象的所有接口的type集合
    
    

    4.)class对象动态生成

    //第一种方式 Class对象调用newInstance()方法生成
    Object obj = class1.newInstance();
    //第二种方式 对象获得对应的Constructor对象,再通过该Constructor对象的newInstance()方法生成
    Constructor<?> constructor = class1.getDeclaredConstructor(new Class[]{String.class});//获取指定声明构造函数
    obj = constructor.newInstance(new Object[]{"lcj"});
    

    5.)动态调用函数

    try {
      // 生成新的对象:用newInstance()方法
      Object obj = class1.newInstance();
      //判断该对象是否是Person的子类
      boolean isInstanceOf = obj instanceof Person;
      //首先需要获得与该方法对应的Method对象
      Method method = class1.getDeclaredMethod("setAge", new Class[]{int.class});
      //调用指定的函数并传递参数
      method.invoke(obj, 28);
      method = class1.getDeclaredMethod("getAge");
      Object result = method.invoke(obj, new Class[]{});
    } catch (InstantiationException e) {
      e.printStackTrace();
    } catch (IllegalAccessException e) {
      e.printStackTrace();
    } catch (NoSuchMethodException e) {
      e.printStackTrace();
    } catch (InvocationTargetException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    
    

    6.)通过反射机制获取泛型类型

    例如下面这种结构

    //People类
    public class People<T> {}
    //Person类继承People类
    public class Person<T> extends People<String> implements PersonInterface<Integer> {}
    //PersonInterface接口
    public interface PersonInterface<T> {}

    获取泛型类型

    Person<String> person = new Person<>();
    //第一种方式 通过对象getClass方法
    Class<?> class1 = person.getClass();
    Type genericSuperclass = class1.getGenericSuperclass();//获取class对象的直接超类的 Type
    Type[] interfaceTypes = class1.getGenericInterfaces();//获取class对象的所有接口的Type集合
    
    getComponentType(genericSuperclass);
    getComponentType(interfaceTypes[0]);
    

    getComponentType具体实现

    private Class<?> getComponentType(Type type) {
    Class<?> componentType = null;
    if (type instanceof ParameterizedType) {
      //getActualTypeArguments()返回表示此类型实际类型参数的 Type 对象的数组。
      Type[] actualTypeArguments = ((ParameterizedType) type).getActualTypeArguments();
      if (actualTypeArguments != null && actualTypeArguments.length > 0) {
      componentType = (Class<?>) actualTypeArguments[0];
      }
    } else if (type instanceof GenericArrayType) {
      // 表示一种元素类型是参数化类型或者类型变量的数组类型
      componentType = (Class<?>) ((GenericArrayType) type).getGenericComponentType();
    } else {
      componentType = (Class<?>) type;
    }
    return componentType;
    }

    6.)通过反射机制获取注解信息

    这里重点以获取Method的注解信息为例

    try {
      //首先需要获得与该方法对应的Method对象
      Method method = class1.getDeclaredMethod("jumpToGoodsDetail", new Class[]{String.class, String.class});
      Annotation[] annotations1 = method.getAnnotations();//获取所有的方法注解信息
      Annotation annotation1 = method.getAnnotation(RouterUri.class);//获取指定的注解信息
      TypeVariable[] typeVariables1 = method.getTypeParameters();
      Annotation[][] parameterAnnotationsArray = method.getParameterAnnotations();//拿到所有参数注解信息
      Class<?>[] parameterTypes = method.getParameterTypes();//获取所有参数class类型
      Type[] genericParameterTypes = method.getGenericParameterTypes();//获取所有参数的type类型
      Class<?> returnType = method.getReturnType();//获取方法的返回类型
      int modifiers = method.getModifiers();//获取方法的访问权限
    } catch (NoSuchMethodException e) {
      e.printStackTrace();
    }
    
    

    反射机制的应用场景:

    • 逆向代码 ,例如反编译
    • 与注解相结合的框架 例如Retrofit
    • 单纯的反射机制应用框架 例如EventBus 2.x
    • 动态生成类框架 例如Gson

    反射机制的优缺点:

     优点:运行期类型的判断,动态类加载,动态代理使用反射。

     缺点: 性能是一个问题,反射相当于一系列解释操作,通知jvm要做的事情,性能比直接的java代码要慢很多。

    总结:

    Java的反射机制在平时的业务开发过程中很少使用到,但是在一些基础框架的搭建上应用非常广泛,今天简单的总结学习了一下,还有很多未知的知识等以后用到再做补充。

    以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持乐码库。

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