【反射1】——Java基礎(韓順平講解)

一個需求，引出反射 | 完整的反射使用流程：

在不修改源碼的情況下，來控制程序，也符合設計模式中的opc原則(開閉原則：不修改源碼，擴容功能)

1、創建配置文件：re.properties

classfullpath=com.reflection.Cat
method=hi

2、創建Cat類

package com.reflection;public class Cat {public String name = "招財貓";public void hi(){System.out.println("hi!"+ name);}public void cry(){System.out.println(name + "喵喵叫！");}
}

3、創建調用類：quection，并回顧傳統調用的方法，以及反射機制解決的完整流程

package com.reflection;import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;public class quection {public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {//問題：根據配置文件 re.properties 中的指定信息，創建Cat類 并 調用hi方法；//傳統方法Cat cat = new Cat();cat.hi(); // 如果想調用cry方法，只能修改代碼；System.out.println("===========================================");//反射//1. 使用Properties類 獲取配置文件中的內容Properties properties = new Properties();properties.load(new FileInputStream("src\\main\\resources\\re.properties"));String classfullpath = properties.getProperty("classfullpath").toString();String method = properties.getProperty("method").toString();System.out.println("classfullpath:" + classfullpath);System.out.println("method:" + method);//2. 使用反射機制解決Class aClass = Class.forName(classfullpath); //加載類，返回Class類型的對象aClassObject o = aClass.newInstance(); //通過aClass得到 com.reflection.Cat 類的對象實例System.out.println("o的運行類型：" + o.getClass());//通過 aClass 得到 com.reflection.Cat 類的 methodName為“hi”的方法對象//即：在反射中，可把方法視為對象（萬物接對象）Method method1 = aClass.getMethod(method);System.out.println("===========================================");//通過 方法對象 來實現 調用方法; 也就是 通過 method1對象 來調用 Cat類中的方法；method1.invoke(o);//傳統方法：對象.方法();  反射：方法.invoke(對象);}
}

在傳統方法調用和反射機制中，若改為調用Cat類中的cry方法：
傳統方法需要修改代碼，而反射機制只需要修改配置文件即可，將re.properties配置文件中的，method=hi 改為 method=cry

反射機制：

反射機制允許程序在執行期借助于ReflectionAPI取得任何類的內部信息(比如成員變量，構造器，成員方法等)，并能操作對象的屬性及方法。反射在設計模式和框架底層都會用到。

加載完類后，在堆中就產生了一個Class類型的對象（一個類只有一個Class對象），這個對象包含了類的完整結構信息。通過這個對象得到類的結構。這個Class對象就像一面鏡子，透過這個鏡子看到類的結構，所以，形象的稱之為：反射。

Java反射機制原理示意圖：
在這里插入圖片描述

Java反射機制可以完成：

1、在運行時判斷任意一個對象所屬的類
2、在運行時構造任意一個類的對象
3、在運行時得到任意一個類所具有的成員變量和方法
4、在運行時調用任意一個對象的成員變量和方法
5、生成動態代理

反射相關的主要類：這些類在java.lang.reflection包中

1、java.lang.Class：代表一個類，Class對象表示某個類加載后在堆中的對象
2、java.lang.reflect.Method：代表類的方法，Method對象表示某個類的方法
3、java.lang.reflect.Field：代表類的成員變量，Field對象表示某個類的成員變量
4、java.lang.reflect.Constructor：代表類的構造方法，Constructor對象表示構造器

反射相關的主要類的代碼應用：

package com.reflection;public class Cat {private String name = "招財貓";public int age = 0;public Cat() {}public Cat(String name) {this.name = name;}public void hi(){System.out.println("hi!"+ name);}public void cry(){System.out.println(name + "喵喵叫！");}
}

package com.reflection;import java.io.FileInputStream;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;public class reflection01 {public static void main(String[] args) throws Exception {//反射//1. 使用Properties類 獲取配置文件中的內容Properties properties = new Properties();properties.load(new FileInputStream("src\\main\\resources\\re.properties"));String classfullpath = properties.getProperty("classfullpath").toString();String method = properties.getProperty("method").toString();//2. 使用反射機制解決Class aClass = Class.forName(classfullpath); //加載類，返回Class類型的對象aClassObject o = aClass.newInstance(); //通過aClass得到 com.reflection.Cat 類的對象實例System.out.println("o的運行類型：" + o.getClass());//通過 aClass 得到 com.reflection.Cat 類的 methodName為“hi”的方法對象//即：在反射中，可把方法視為對象（萬物接對象）Method method1 = aClass.getMethod(method);System.out.println("===========================================");//通過 方法對象 來實現 調用方法; 也就是 通過 method1對象 來調用 Cat類中的方法；method1.invoke(o);//傳統方法：對象.方法();  反射：方法.invoke(對象);//java.lang.reflect.Field：代表類的成員變量，Field對象表示某個類的成員變量//得到name字段；//getField不能得到私有的屬性Field name = aClass.getField("age");System.out.println(name.get(o));//傳統寫法：對象.成員變量   反射：成員變量對象.get(對象)//java.lang.reflect.Constructor：代表類的構造方法，Constructor對象表示構造器Constructor constructor = aClass.getConstructor();//()中可以指定構造器參數類型，返回無參構造器System.out.println(constructor);//Cat()Constructor constructor1 = aClass.getConstructor(String.class);//這里傳入的String.class 就是String類的Class對象System.out.println(constructor1);//Cat(String name)}
}

反射的優點和缺點：

優點： 可以動態的創建和使用對象（也是框架底層核心），使用靈活，沒有反射機制，框架技術就失去底層支撐。
缺點： 使用反射基本是解釋執行，對執行速度有影響。

package com.reflection;import java.io.FileInputStream;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;public class reflection02 {public static void main(String[] args) throws Exception {m1();m2();m3();}//傳統方法調用hipublic static void m1() {Cat cat = new Cat();long start = System.currentTimeMillis();for (int i = 0; i < 900000000; i++) {cat.hi();}long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("m1() 耗時：" + (end - start));}//反射機制調用方法hipublic static void m2() throws Exception {Class aClass = Class.forName("com.reflection.Cat"); //加載類，返回Class類型的對象aClassObject o = aClass.newInstance(); //通過aClass得到 com.reflection.Cat 類的對象實例Method method1 = aClass.getMethod("hi");//通過 aClass 得到 com.reflection.Cat 類的 methodName為“hi”的方法對象long start = System.currentTimeMillis();for (int i = 0; i < 900000000; i++) {method1.invoke(o);//反射調用方法}long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("m2() 耗時：" + (end - start));}//反射機制優化調用方法hipublic static void m3() throws Exception {Class aClass = Class.forName("com.reflection.Cat"); //加載類，返回Class類型的對象aClassObject o = aClass.newInstance(); //通過aClass得到 com.reflection.Cat 類的對象實例Method method1 = aClass.getMethod("hi");//通過 aClass 得到 com.reflection.Cat 類的 methodName為“hi”的方法對象method1.setAccessible(true);long start = System.currentTimeMillis();for (int i = 0; i < 900000000; i++) {method1.invoke(o);//反射調用方法}long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("m3() 耗時：" + (end - start));}
}=========執行結果============
m1() 耗時：4
m2() 耗時：1187
m3() 耗時：775

反射的簡單優化——關閉訪問檢查：

1、Method 和 Field、Constructor對象都有setAccessible()方法
2、setAccessible作用是啟動和禁用訪問安全檢查的開關
3、參數值為true表示，反射的對象在使用時取消訪問檢查，提高反射的效率。參數值為false，則表示反射的對象執行訪問檢查。
在這里插入圖片描述