反射概念与基本使用

• 1 概述
• 2 基本概念
• 2.1 基本概念
• 2.2 反射的核心类
• 3 使用发射的基本方式
• 3.1 获取Class类的实例
• 3.2 访问字段
• 3.3 调用方法
• 3.4 调用构造方法
• 4 示例代码
• 5 总结

大家好，我是欧阳方超，公众号同名。

1 概述

反射是Java中的一个重大特性，它运行程序在运行时获取类的信息、创建实例、调用方法、访问及设置成员变量的值，反射在框架和库中被广泛使用。

2 基本概念

2.1 基本概念

类的元数据：反射允许在运行时获取类的结构信息，包括类名、方法、字段等。
动态性：可以在运行时创建对象、调用方法，而无需在编译时知道具体的类或方法。

2.2 反射的核心类

Class：代表一个类的字节码信息，包括类的字段、方法、构造方法等元信息。
Field、Method、Constructor：分别表明类的成员变量、方法和构造方法的元信息。

3 使用发射的基本方式

3.1 获取Class类的实例

程序中每个类都是Class类的一个实例，通过这个实例可以获取有关类的信息，列如类的名称、字段、方法、构造函数等。获取Class类的实例是使用反射的第一步，获取Class类的实例有三种方式。
Class<?> c = Class.forName(“com.example.User”); // 动态加载 Class<?> c = User.class; // 已知类型
Class<?> c = new User().getClass(); // 通过实例获取

3.2 访问字段

Field f = c.getDeclaredField(“name”); // 获取私有字段需 – 调用 setAccessible(true)
f.setAccessible(true); // 若字段是私有的，需要绕过访问控制
Object value = f.get(instance); // 获取字段值
f.set(instance, “新值”); // 修改字段值

3.3 调用方法

Method m = c.getDeclaredMethod(“setName”, String.class);
m.setAccessible(true);
m.invoke(instance, “张三”); // 调用带参数的方法
对无参方法： Method m2 = c.getDeclaredMethod(“doSomething”); m2.invoke(instance);

3.4 调用构造方法

Constructor cons = c.getDeclaredConstructor();
cons.setAccessible(true);
T obj = cons.newInstance(); // 通过指定构造参数创建对象

4 示例代码

下面的示例展示了通过反射方式获取类的信息、创建对象、访问字段和调用方法。

package com.example.demo;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

public class ReflectTest {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //获取Class对象
            Class clazz = Class.forName("com.example.demo.Person");
            //创建实例
            Object personInstance = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();
            //访问字段
            Field nameField = clazz.getDeclaredField("name");
            nameField.setAccessible(true);//设置允许访问自由字段
            nameField.set(personInstance, "张三");//为私有字段设置值
            //调用方法
            Method greetMethod = clazz.getDeclaredMethod("greet");
            greetMethod.setAccessible(true);
            greetMethod.invoke(personInstance);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class Person {
    protected String name;
    private void greet() {
        System.out.println("how are you, " + name);
    }
}

程序输出结果：

how are you, 张三

5 总结

Java反射是一个强劲的特性，能够在运行时动态操作类和对象。虽然它带来了灵活性，但也伴随着性能开销和安全性问题，列如，可以绕过访问控制，破坏封装，也会降低代码可读性。在实际应用中，合理使用反射可以大大提升程序的动态性和可扩展性，但应注意其潜在的缺陷和影响。
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