Java反射、应用场合、反射API、使用步骤、获取并创建对象、优缺点

Java反射、应用场合、反射API、使用步骤、获取并创建对象、优缺点

反射（reflective）

​ Java中的反射机制：在运行状态中，对于任意一个类都能够知道这个类所有的属性和方法；并且对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法。这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为Java语言的反射机制。

应用场合

​ Java程序中许多对象在运行时都会出现两种类型：编译时类型和运行时类型。编译时的类型由声明对象时实用的类型来决定，运行时的类型由实际赋值给对象的类型决定。如：Person p=new Student()；其中编译时类型为Person，运行时类型为Student。

​ 编译时类型无法获取具体方法：程序在运行时还可能接收到外部传入的对象，该对象的编译时类型为Object,但是程序有需要调用该对象的运行时类型的方法。为了解决这些问题，程序需要在运行时发现对象和类的真实信息。然而，如果编译时根本无法预知该对象和类属于哪些类，程序只能依靠运行时信息来发现该对象和类的真实信息，此时就必须使用到反射了。

反射API

反射API用来生成JVM中的类、接口或则对象的信息。

Class类：反射的核心类，可以获取类的属性，方法等信息。

Class和java.lang.reflect中一起对反射提供了支持，java.lang.reflect 类库主要包含了以下三个类：

• Field：类的域，可以用get()和set()方法获取和设置类之中的属性值
• Method ：类的方法，可以用 invoke()方法调用与 Method 对象关联的方法
• Constructor：类的构造方法，可以用Constructor创建新的对象

Class类中的getFields、getMethods和getConstructors方法将分别返回类提供的public域、方法和构造器数组，其中包括超类的公有成员。Class类的getDeclareFields、getDeclareMethods和getDeclaredConstructors方法将分别返回类中声明的全部域、方法和构造器， 其中包括私有和受保护成员，但不包括超类的成员。

反射使用步骤（获取Class对象、调用对象方法）

1. 获取想要操作的类的Class对象，他是反射的核心，通过Class对象我们可以任意调用类的方法
2. 调用Class类中的方法，既就是反射的使用阶段
3. 使用反射API来操作这些信息

获取Class对象的3种方法

​ 调用某个对象的getClass()方法：

Person p=new Person(); 
Class clazz=p.getClass()；

​ 调用某个类的class属性来获取该类对应的Class对象：

Class clazz=Person.class;

​ 使用Class类中的forName()静态方法(最安全/性能最好) ：

Class clazz=Class.forName("类的全路径"); (最常用)

创建对象的两种方法

1. 使用Class对象的newInstance()方法来创建该Class对象对应类的实例，但是这种方法要求该Class对象对应的类有默认的空构造器。
2. 先使用Class对象获取指定的Constructor对象，再调用Constructor对象的newInstance()方法来创建 Class对象对应类的实例,通过这种方法可以选定构造方法创建实例。

//获取Person类的Class对象
Class clazz=Class.forName("reflection.Person"); 
//使用.newInstane方法创建对象 
Person p=(Person) clazz.newInstance(); 
//获取构造方法并创建对象 
Constructor c=clazz.getDeclaredConstructor(String.class,String.class,int.class); 
//创建对象并设置属性
Person p1=(Person) c.newInstance("李四","男",20);

优点

• 可扩展性 ：应用程序可以利用全限定名创建可扩展对象的实例，来使用来自外部的用户自定义类
• 类浏览器和可视化开发环境 ：一个类浏览器需要可以枚举类的成员。可视化开发环境（如 IDE）可以从利用反射中可用的类型信息中受益，以帮助程序员编写正确的代码
• 调试器和测试工具 ： 调试器需要能够检查一个类里的私有成员。测试工具可以利用反射来自动地调用类里定义的可被发现的 API 定义，以确保一组测试中有较高的代码覆盖率

缺点

尽管反射非常强大，但也不能滥用。如果一个功能可以不用反射完成，那么最好就不用。在我们使用反射技术时，下面几条内容应该牢记于心

• 性能开销：反射涉及了动态类型的解析，所以 JVM 无法对这些代码进行优化。因此，反射操作的效率要比那些非反射操作低得多。我们应该避免在经常被执行的代码或对性能要求很高的程序中使用反射
• 安全限制：使用反射技术要求程序必须在一个没有安全限制的环境中运行。如果一个程序必须在有安全限制的环境中运行，如 Applet，那么这就是个问题了
  反射
• 安全限制：使用反射技术要求程序必须在一个没有安全限制的环境中运行。如果一个程序必须在有安全限制的环境中运行，如 Applet，那么这就是个问题了
• 内部暴露：由于反射允许代码执行一些在正常情况下不被允许的操作（比如访问私有的属性和方法），所以使用反射可能会导致意料之外的副作用，这可能导致代码功能失调并破坏可移植性。反射代码破坏了抽象性，因此当平台发生改变的时候，代码的行为就有可能也随着变化