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深入理解java的反射
要想理解反射的原理，首先要了解什么是類型信息。Java讓我們?cè)谶\(yùn)行時(shí)識(shí)別對(duì)象和類的信息，主要有2種方式：一種是傳統(tǒng)的RTTI，它假定我們?cè)诰幾g時(shí)已經(jīng)知道了所有的類型信息；另一種是反射機(jī)制，它允許我們?cè)谶\(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)和使用類的信息。
1、Class對(duì)象
理解RTTI在Java中的工作原理，首先需要知道類型信息在運(yùn)行時(shí)是如何表示的，這是由Class對(duì)象來完成的，它包含了與類有關(guān)的信息。Class對(duì)象就是用來創(chuàng)建所有“常規(guī)”對(duì)象的，Java使用Class對(duì)象來執(zhí)行RTTI，即使你正在執(zhí)行的是類似類型轉(zhuǎn)換這樣的操作。
每個(gè)類都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)的Class對(duì)象，也就是保存在.class文件。所有類都是在對(duì)其第一次使用時(shí)，動(dòng)態(tài)加載到JVM的，當(dāng)程序創(chuàng)建一個(gè)對(duì)類的靜態(tài)成員的引用時(shí)，就會(huì)加載這個(gè)類。Class對(duì)象僅在需要的時(shí)候才會(huì)加載，static初始化是在類加載時(shí)進(jìn)行的。
public class TestMain {public static void main(String[] args) {System.out.println(XYZ.name);}}class XYZ {public static String name = "luoxn28";static {System.out.println("xyz靜態(tài)塊");}public XYZ() {System.out.println("xyz構(gòu)造了");}}
輸出結(jié)果為：
類加載器首先會(huì)檢查這個(gè)類的Class對(duì)象是否已被加載過，如果尚未加載，默認(rèn)的類加載器就會(huì)根據(jù)類名查找對(duì)應(yīng)的.class文件。
想在運(yùn)行時(shí)使用類型信息，必須獲取對(duì)象(比如類Base對(duì)象)的Class對(duì)象的引用，使用功能Class.forName(“Base”)可以實(shí)現(xiàn)該目的，或者使用base.class。注意，有一點(diǎn)很有趣，使用功能”.class”來創(chuàng)建Class對(duì)象的引用時(shí)，不會(huì)自動(dòng)初始化該Class對(duì)象，使用forName()會(huì)自動(dòng)初始化該Class對(duì)象。為了使用類而做的準(zhǔn)備工作一般有以下3個(gè)步驟：
加載：由類加載器完成，找到對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼，創(chuàng)建一個(gè)Class對(duì)象
鏈接：驗(yàn)證類中的字節(jié)碼，為靜態(tài)域分配空間
初始化：如果該類有超類，則對(duì)其初始化，執(zhí)行靜態(tài)初始化器和靜態(tài)初始化塊
public class Base {static int num = 1;static {System.out.println("Base " + num);}}public class Main {public static void main(String[] args) {// 不會(huì)初始化靜態(tài)塊Class clazz1 = Base.class;System.out.println("------");// 會(huì)初始化Class clazz2 = Class.forName("zzz.Base");}}
2、類型轉(zhuǎn)換前先做檢查
編譯器將檢查類型向下轉(zhuǎn)型是否合法，如果不合法將拋出異常。向下轉(zhuǎn)換類型前，可以使用instanceof判斷。
class Base { }class Derived extends Base { }public class Main {public static void main(String[] args) {Base base = new Derived();if (base instanceof Derived) {// 這里可以向下轉(zhuǎn)換了System.out.println("ok");}else {System.out.println("not ok");}}}
3、反射：運(yùn)行時(shí)類信息
如果不知道某個(gè)對(duì)象的確切類型，RTTI可以告訴你，但是有一個(gè)前提：這個(gè)類型在編譯時(shí)必須已知，這樣才能使用RTTI來識(shí)別它。Class類與java.lang.reflect類庫一起對(duì)反射進(jìn)行了支持，該類庫包含F(xiàn)ield、Method和Constructor類，這些類的對(duì)象由JVM在啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建，用以表示未知類里對(duì)應(yīng)的成員。這樣的話就可以使用Contructor創(chuàng)建新的對(duì)象，用get()和set()方法獲取和修改類中與Field對(duì)象關(guān)聯(lián)的字段，用invoke()方法調(diào)用與Method對(duì)象關(guān)聯(lián)的方法。另外，還可以調(diào)用getFields()、getMethods()和getConstructors()等許多便利的方法，以返回表示字段、方法、以及構(gòu)造器對(duì)象的數(shù)組，這樣，對(duì)象信息可以在運(yùn)行時(shí)被完全確定下來，而在編譯時(shí)不需要知道關(guān)于類的任何事情。
反射機(jī)制并沒有什么神奇之處，當(dāng)通過反射與一個(gè)未知類型的對(duì)象打交道時(shí)，JVM只是簡(jiǎn)單地檢查這個(gè)對(duì)象，看它屬于哪個(gè)特定的類。因此，那個(gè)類的.class對(duì)于JVM來說必須是可獲取的，要么在本地機(jī)器上，要么從網(wǎng)絡(luò)獲取。所以對(duì)于RTTI和反射之間的真正區(qū)別只在于：
RTTI，編譯器在編譯時(shí)打開和檢查.class文件
反射，運(yùn)行時(shí)打開和檢查.class文件
public class Person implements Serializable {private String name;private int age;// get/set方法}public static void main(String[] args) {Person person = new Person("luoxn28", 23);Class clazz = person.getClass();Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();for (Field field : fields) {String key = field.getName();PropertyDescriptor descriptor = new PropertyDescriptor(key, clazz);Method method = descriptor.getReadMethod();Object value = method.invoke(person);System.out.println(key + ":" + value);}}
以上通過getReadMethod()方法調(diào)用類的get函數(shù)，可以通過getWriteMethod()方法來調(diào)用類的set方法。通常來說，我們不需要使用反射工具，但是它們?cè)趧?chuàng)建動(dòng)態(tài)代碼會(huì)更有用，反射在Java中用來支持其他特性的，例如對(duì)象的序列化和JavaBean等。
4、動(dòng)態(tài)代理
代理模式是為了提供額外或不同的操作，而插入的用來替代”實(shí)際”對(duì)象的對(duì)象，這些操作涉及到與”實(shí)際”對(duì)象的通信，因此代理通常充當(dāng)中間人角色。Java的動(dòng)態(tài)代理比代理的思想更前進(jìn)了一步，它可以動(dòng)態(tài)地創(chuàng)建并代理并動(dòng)態(tài)地處理對(duì)所代理方法的調(diào)用。在動(dòng)態(tài)代理上所做的所有調(diào)用都會(huì)被重定向到單一的調(diào)用處理器上，它的工作是揭示調(diào)用的類型并確定相應(yīng)的策略。以下是一個(gè)動(dòng)態(tài)代理示例：
接口和實(shí)現(xiàn)類：
public interface Interface {void doSomething();void somethingElse(String arg);}public class RealObject implements Interface {public void doSomething() {System.out.println("doSomething.");}public void somethingElse(String arg) {System.out.println("somethingElse " + arg);}}
動(dòng)態(tài)代理對(duì)象處理器：
public class DynamicProxyHandler implements InvocationHandler {private Object proxyed;public DynamicProxyHandler(Object proxyed) {this.proxyed = proxyed;}@Overridepublic Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {System.out.println("代理工作了.");return method.invoke(proxyed, args);}}
測(cè)試類：
public class Main {public static void main(String[] args) {RealObject real = new RealObject();Interface proxy = (Interface) Proxy.newProxyInstance(Interface.class.getClassLoader(), new Class[] {Interface.class},new DynamicProxyHandler(real));proxy.doSomething();proxy.somethingElse("luoxn28");}}
輸出結(jié)果如下：
通過調(diào)用Proxy靜態(tài)方法Proxy.newProxyInstance()可以創(chuàng)建動(dòng)態(tài)代理，這個(gè)方法需要得到一個(gè)類加載器，一個(gè)你希望該代理實(shí)現(xiàn)的接口列表(不是類或抽象類)，以及InvocationHandler的一個(gè)實(shí)現(xiàn)類。動(dòng)態(tài)代理可以將所有調(diào)用重定向到調(diào)用處理器，因此通常會(huì)調(diào)用處理器的構(gòu)造器傳遞一個(gè)”實(shí)際”對(duì)象的引用，從而將調(diào)用處理器在執(zhí)行中介任務(wù)時(shí)，將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)。
以上所述是小編給大家介紹的深入理解Java反射，希望對(duì)大家有所幫助，如果大家有任何疑問請(qǐng)給我們留言，小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對(duì)的支持！
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