"传统的"RTTI run-time type identification ,假设我们在编译时已经知道了所有类型,在编译的时候打开和检查.class文件
反射机制,允许在运行时发现和使用类的信息,在运行的时候打开和检查.class文件
运行时的类型信息使得你可以在程序运行时发现和使用类型信息
Class对象这个特殊对象,包含了类有关的信息
每个类都有一个Class对象,保存在编译后的同名的 .class文件中
名词
类加载子系统
原生类加载器
所有的类都是对其第一次使用的时候,动态加载到JVM中,当程序创建第一个对类的静态成员引用时,就会加载这个类
构造器也是静态方法,new 在创建类的新对象的时候,也会被当做对类静态成员的引用
java程序运行时,不是将所有的类全部加载,而是需要的时候才进行加载
static初始化是在类加载的时候进行的
无论何时,只要想在运行时使用类型信息,就必须首先获得恰当的Class对象的引用
如何获得Class对象的引用?
Class.forName("the class name"),不需要持有该类型的对象 就可以获得对象
T.class ,类字面常量 (注意,这个方法创建对Class对象的引用时,不会自动地初始化该Class对象)
Object.getClass(),拥有类型对象,直接使用方法获得
getSuperclass() ,拥有Class对象,直接查询基类
类的实际工作步骤
初始化被延迟到对静态方法(构造器也是静态的)或者非常数静态域首次引用才执行
import java.util.Random;
/**
* ClassInitialization
* @@author thinking in java
* @@version 1.1
*/
class Initable{
// 编译器常量
static final int staticFinal=1;
// 不是编译器常量
static final int staticFinal2=ClassInitialization.rand.nextInt(1000);
static{
System.out.println("initializing Initable");
}
}
class Initable2{
static int staticNonFinal=2;
static{
System.out.println("initializing Initable2");
}
}
class Initable3{
static int staticNonFinal=3;
static{
System.out.println("initializing Initable3");
}
}
public class ClassInitialization{
public static Random rand=new Random(47);
public static void main(String[] args) throws Exception{
// 使用.class获得类的引用不会引发初始化
Class initable=Initable.class;
System.out.println("after creating initable ref");
// static final 编译器常量,可以不对类进行初始化就可进行读取
System.out.println(Initable.staticFinal);
// 触发类的初始化
System.out.println(Initable.staticFinal2);
// static 或 final 在读取前必须进行链接(分配存储空间)和初始化(初始化存储空间)
System.out.println(Initable2.staticNonFinal);
// Class.forName() 立即进行初始化
Class initable3=Class.forName("Initable3");
System.out.println("after creating initable3 ref");
System.out.println(Initable3.staticNonFinal);
}
}
/*output:
after creating initable ref
1
initializing Initable
258
initializing Initable2
2
initializing Initable3
after creating initable3 ref
3
*///:~
返回一个布尔值,告诉我们对象是不是某个特定类型的实例
Class中还有一个方法
public boolean isInstance(Object obj);
RTTI的限制,想知道某个对象的确切类型,有个限制,这个类型在编译时必须已知
获取某个不在程序空间的引用, Class.forName("com.mysql.cj.DriverManger");
或者从网络,磁盘的字节中获取一个代表类
Class类 和 java.lang.reflect类库 完整支持整个反射概念
反射是用来支持其他创建动态代码会用到的特性(序列化、javaBean)
创建反射实例
// Class的newInstance()
Class<?> c=String.class;
Object str=c.newInstance();
// Class的Constructor对象,可以指定构造器来实现
Class<?> c=String.class;
Constructor constructor=c.getConstructor(String.class);
Object obj=constructor.newInstance("456");
获取构造器信息
Class类的getConstructor方法得到Constructor类的一个实例
而Constructor类有一个newInstance方法可以创建一个对象实例
// 类的所有公有构造器
public Constructor[] getConstructors()
// 类的所有构造器
public Constructor[] getDeclareConstructors()
获取方法
获取某个Class对象的方法集合
// 返回类的公有方法,包含继承的公有方法数组
public Method[] getMethods() throws SecurityException
// 返回类的所有方法,不包括由超类继承的方法
public Method[] getDeclareMethods() throws SecurityException
// 返回一个特定的方法
public Method getMethod(String name,Class<?>...parameterTypes);
获取字段信息
// 返回一个字段域,记录了类和超类的公有域
public Filed[] getFields()
// 记录类的全部域,以声明的成员变量,不能得到父类的成员变量
public Field[] getDeclareFields()
调用方法
// 函数原型
public Object invoke(Object obj,Object ...args)
throws IllegalAccessException, IllegalArgumentException,InvocationTargetException
// 一个测试用例
public class test1 {
public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
Class<?> klass = methodClass.class;
//创建methodClass的实例
Object obj = klass.newInstance();
//获取methodClass类的add方法
Method method = klass.getMethod("add",int.class,int.class);
//调用method对应的方法 => add(1,4)
Object result = method.invoke(obj,1,4);
System.out.println(result);
}
}
class methodClass {
public final int fuck = 3;
public int add(int a,int b) {
return a+b;
}
public int sub(int a,int b) {
return a+b;
}
}
反射的优缺点
如果一个功能不用反射完成,就不要用反射
优点:
可拓展性,可以使用全限定名来创建可拓展实例对象,使用来自外部的自定类
类浏览器和可视化开发工具,idea,escipse 中的显示类提示,就是反射的应用
调试器和测试工具,
缺点:
性能开销,动态类型解析,JVM无法对代码进行优化,反射的效率较低
安全限制,必须在没有安全限制的环境中运行
内部暴露,反射代码破坏了抽象性
Thinking in java
Java核心技术(卷-)
技术面试必备-CyC2018
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