理解反射

JAVA/ Reflection JAVA反射

创建时间:2019-08-25 13:18

什么是反射？
反射的基本使用
反射存在的必要性？
尽量避免使用反射

什么是反射？

反射之中包含了一个「反」字，所以想要解释反射就必须先从「正」开始解释。

一般情况下，我们使用某个类时必定知道它是什么类，是用来做什么的。于是我们直接对这个类进行实例化，之后使用这个类对象进行操作。

Apple apple = new Apple(); //直接初始化，「正射」
apple.setPrice(4);

上面这样子进行类对象的初始化，我们可以理解为「正」。

而反射则是一开始并不知道我要初始化的类对象是什么，自然也无法使用 new 关键字来创建对象了。

这时候，我们使用 JDK 提供的反射 API 进行反射调用：

Class clz = Class.forName("com.chenshuyi.reflect.Apple");
Method method = clz.getMethod("setPrice", int.class);
Constructor constructor = clz.getConstructor();
Object object = constructor.newInstance();
method.invoke(object, 4);

上面两段代码的执行结果，其实是完全一样的。但是其思路完全不一样，第一段代码在未运行时就已经确定了要运行的类（Apple），而第二段代码则是在运行时通过字符串值才得知要运行的类（com.chenshuyi.reflect.Apple）。

所以说什么是反射？
反射就是在运行时才知道要操作的类是什么，并且可以在运行时获取类的完整构造，并调用对应的方法。

反射的基本使用

上面提到的示例程序，其完整的程序代码如下：

public class Apple {

    private int price;

    public int getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(int price) {
        this.price = price;
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //正常的调用
        Apple apple = new Apple();
        apple.setPrice(5);
        System.out.println("Apple Price:" + apple.getPrice());
        //使用反射调用
        Class clz = Class.forName("com.chenshuyi.api.Apple");
        Method setPriceMethod = clz.getMethod("setPrice", int.class);
        Constructor appleConstructor = clz.getConstructor();
        Object appleObj = appleConstructor.newInstance();
        setPriceMethod.invoke(appleObj, 14);
        Method getPriceMethod = clz.getMethod("getPrice");
        System.out.println("Apple Price:" + getPriceMethod.invoke(appleObj));
    }
}

从代码中可以看到我们使用反射调用了 setPrice 方法，并传递了 14 的值。之后使用反射调用了 getPrice 方法，输出其价格。上面的代码整个的输出结果是：

Apple Price:5
Apple Price:14

从这个简单的例子可以看出，一般情况下我们使用反射获取一个对象的步骤：

获取类的 Class 对象实例

Class clz = Class.forName("com.zhenai.api.Apple");

根据 Class 对象实例获取 Constructor 对象

Constructor appleConstructor = clz.getConstructor();

使用 Constructor 对象的 newInstance 方法获取反射类对象
```
Object appleObj = appleConstructor.newInstance();
```

而如果要调用某一个方法，则需要经过下面的步骤：

获取方法的 Method 对象

Method setPriceMethod = clz.getMethod("setPrice", int.class);

利用 invoke 方法调用方法
```
setPriceMethod.invoke(appleObj, 14);
```

到这里，我们已经能够掌握反射的基本使用。到这里，我们已经能够掌握反射的基本使用。但如果要进一步掌握反射，还需要对反射的常用 API 有更深入的理解。

在 JDK 中，反射相关的 API 可以分为下面几个方面：获取反射的 Class 对象、通过反射创建类对象、通过反射获取类属性方法及构造器。

反射存在的必要性？

反射机制是很多java框架的基石”。代码在未运行时，不确定具体是什么类，无法使用new实例化。这时可以在xml文件或者properties里面写好了配置，然后Java类运行时读取xml或properties得到一个字符串，用反射机制根据这个字符串获得某个类的Class实例。这样就可以动态配置一些东西，以后要改的话直接改配置文件，代码维护起来就很方便了。
比如JDBC操作中，Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver")就是反射，也可以改成采用配置文件的写法。

创建JDBC的配置文件jdbc.properties，内容如下：

driver=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://localhost:3306/store28
user=root
password=root1234

创建JDBC封装的工具类，内容如下：

public final class JDBCUtilsPlus {
    private static final String DRIVER;
    private static final String URL;
    private static final String USER;
    private static final String PASSWORD;

    private JDBCUtilsPlus(){}

    static {
        ResourceBundle bundle = ResourceBundle.getBundle("jdbc");

        DRIVER = bundle.getString("driver");
        URL = bundle.getString("url");
        USER = bundle.getString("user");
        PASSWORD = bundle.getString("password");

        /**
         * 驱动注册
         */
        try {
            Class.forName(DRIVER);    //   这里就用到了反射
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            throw new ExceptionInInitializerError(e);
        }
    }

    ...

}

尽量避免使用反射

能不使用反射完成时，尽量不要使用，原因有以下几点：

性能问题。
Java反射机制中包含了一些动态类型，所以Java虚拟机不能够对这些动态代码进行优化。因此，反射操作的效率要比正常操作效率低很多。我们应该避免在对性能要求很高的程序或经常被执行的代码中使用反射。而且，如何使用反射决定了性能的高低。如果它作为程序中较少运行的部分，性能将不会成为一个问题。
安全限制。
使用反射通常需要程序的运行没有安全方面的限制。如果一个程序对安全性提出要求，则最好不要使用反射。
程序健壮性。
反射允许代码执行一些通常不被允许的操作，所以使用反射有可能会导致意想不到的后果。反射代码破坏了Java程序结构的抽象性，所以当程序运行的平台发生变化的时候，由于抽象的逻辑结构不能被识别，代码产生的效果与之前会产生差异。

他の者にできたか？ここまでやれたか？この先できるか？いいや、仆にしかできない！