Java学习之反射机制及应用场景介绍
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EventBus2.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
Personperson=newPerson();
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(ClassNotFoundExceptione){
e.printStackTrace();
}
2.）获取class对象的摘要信息
booleanisPrimitive=class1.isPrimitive();//判断是否是基础类型 booleanisArray=class1.isArray();//判断是否是集合类 booleanisAnnotation=class1.isAnnotation();//判断是否是注解类 booleanisInterface=class1.isInterface();//判断是否是接口类 booleanisEnum=class1.isEnum();//判断是否是枚举类 booleanisAnonymousClass=class1.isAnonymousClass();//判断是否是匿名内部类 booleanisAnnotationPresent=class1.isAnnotationPresent(Deprecated.class);//判断是否被某个注解类修饰 StringclassName=class1.getName();//获取class名字包含包名路径 PackageaPackage=class1.getPackage();//获取class的包信息 StringsimpleName=class1.getSimpleName();//获取class类名 intmodifiers=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{
FieldageField=class1.getDeclaredField("age");//获取class指定属性
FielddesField=class1.getField("des");//获取class指定的public属性
}catch(NoSuchFieldExceptione){
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
ClassparentClass=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(newClass[]{String.class});//获取指定声明构造函数
ConstructorpublicConstructor=class1.getConstructor(newClass[]{});//获取指定声明的public构造函数
}catch(NoSuchMethodExceptione){
e.printStackTrace();
}
Annotation[]annotations=class1.getAnnotations();//获取class对象的所有注解
Annotationannotation=class1.getAnnotation(Deprecated.class);//获取class对象指定注解
TypegenericSuperclass=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
Objectobj=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(newClass[]{String.class});//获取指定声明构造函数
obj=constructor.newInstance(newObject[]{"lcj"});
5.）动态调用函数
try{
//生成新的对象：用newInstance()方法
Objectobj=class1.newInstance();
//判断该对象是否是Person的子类
booleanisInstanceOf=objinstanceofPerson;
//首先需要获得与该方法对应的Method对象
Methodmethod=class1.getDeclaredMethod("setAge",newClass[]{int.class});
//调用指定的函数并传递参数
method.invoke(obj,28);
method=class1.getDeclaredMethod("getAge");
Objectresult=method.invoke(obj,newClass[]{});
}catch(InstantiationExceptione){
e.printStackTrace();
}catch(IllegalAccessExceptione){
e.printStackTrace();
}catch(NoSuchMethodExceptione){
e.printStackTrace();
}catch(InvocationTargetExceptione){
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
publicclassPeople<T>{}
//Person类继承People类
publicclassPerson<T>extendsPeople<String>implementsPersonInterface<Integer>{}
//PersonInterface接口
publicinterfacePersonInterface<T>{}
获取泛型类型
Person<String>person=newPerson<>(); //第一种方式通过对象getClass方法 Class<?>class1=person.getClass(); TypegenericSuperclass=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
privateClass<?>getComponentType(Typetype){
Class<?>componentType=null;
if(typeinstanceofParameterizedType){
//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];
}
}elseif(typeinstanceofGenericArrayType){
//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;
}
returncomponentType;
}
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
Methodmethod=class1.getDeclaredMethod("jumpToGoodsDetail",newClass[]{String.class,String.class});
Annotation[]annotations1=method.getAnnotations();//获取所有的方法注解信息
Annotationannotation1=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
intmodifiers=method.getModifiers();//获取方法的访问权限
}catch(NoSuchMethodExceptione){
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EventBus2.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毛票票。