一天一个面试题之——反射

什么是反射

反射是指在运行状态中，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反射机制。

哪里用到反射机制？

• JDBC中，利用反射动态加载了数据库驱动程序。

• Web服务器中利用反射调用了Sevlet的服务方法。

• Eclispe等开发工具利用反射动态刨析对象的类型与结构，动态提示对象的属性和方法。

• 很多框架都用到反射机制，注入属性，调用方法，如Spring。

反射机制的优缺点？

• 优点：可以动态执行，在运行期间根据业务功能动态执行方法、访问属性，最大限度发挥了java的灵活性。
• 缺点：对性能有影响，这类操作总是慢于直接执行java代码。

反射的作用

• 可以通过配置文件来动态配置和加载类，以实现软件工程理论里所提及的类与类，模块与模块之间的解耦。反射最经典的应用是spring框架。

动态代理是什么？有哪些应用？

• 动态代理是运行时动态生成代理类。

• 动态代理的应用有 ：Spring AOP数据查询、测试框架的后端 mock、rpc，Java注解对象获取等。

怎么实现动态代理？

• JDK 原生动态代理和 cglib 动态代理。

• JDK 原生动态代理是基于接口实现的，而 cglib 是基于继承当前类的子类实现的。

如何使用Java的反射?

1. 通过一个全限类名创建一个对象
   Class.forName(“全限类名”); 例如：com.mysql.jdbc.Driver Driver类已经被加载到 jvm中，并且完成了类的初始化工作就行了
   类名.class; 获取Class<？> clz 对象
   对象.getClass();
2. 获取构造器对象，通过构造器new出一个对象
   Clazz.getConstructor([String.class]);
   Con.newInstance([参数]);
   通过class对象创建一个实例对象（就相当与new类名（）无参构造器)
   Cls.newInstance();
3. 通过class对象获得一个属性对象
   Field c=cls.getFields()：获得某个类的所有的公共（public）的字段，包括父类中的字段。
   Field c=cls.getDeclaredFields()：获得某个类的所有声明的字段，即包括public、private和proteced，但是 不包括父类的声明字段
4. 通过class对象获得一个方法对象
   Cls.getMethod(“方法名”,class……parameaType);（只能获取公共的）
   Cls.getDeclareMethod(“方法名”);（获取任意修饰的方法，不能执行私有）
   M.setAccessible(true);（让私有的方法可以执行）
   让方法执行
   1）. Method.invoke(obj实例对象,obj可变参数);-----（是有返回值的）

代码举例

第一种方式通过类的全路径来实现

新建一个待反射的Person类

package com.test.Reflect;
 
public class Person {
	private String name;
    private String gender;
    private int age;
    
    private Person() {
    //
    }
    public Person(String name, String gender, int age) {
        super();
        this.name = name;
        this.gender = gender;
        this.age = age;
    }
    //getter、和setter方法
    private String getName() {
        return name;
    }
    private void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getGender() {
        return gender;
    }
    public void setGender(String gender) {
        this.gender = gender;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    
    public String toString(){
        return "姓名："+name+"年龄: "+age;
    }
}

package com.test.Reflect;
 
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
 
import javax.swing.JOptionPane;
 
/**
 * 通过用户输入类的全路径，来获取该类的成员方法和属性
 * Declared获取全部不管是私有和公有
 * 1.获取访问类的Class对象
 * 2.调用Class对象的方法返回访问类的方法和属性信息
 **/
 
public class ReflectDemo1 {
 
    /*
     * 构造方法
     */
    public ReflectDemo1(){
        //用户输入类的全路径径
        //使用String组件
        String classpsth=JOptionPane.showInputDialog(null,"输入类的全路径");
        //使用Class.forName方法根据输入的类的全路径 返回该类的Class对象
        try {
            Class cla = Class.forName(classpsth);
            //利用Class对象的cla的自审,返回方法对象集合
            Method [] method=cla.getDeclaredMethods(); //返回所有的方法
            System.out.println("========获取方法信息============");
            for (Method meth : method) {
                //遍历method数组，并输出方法信息
                System.out.println(meth.toString());
            }
            System.out.println("========获取出方法信息结束============");
            //获取属性利用Class对象的cla的自审,返回成员属性对象集合
             Field [] field=cla.getDeclaredFields();
                System.out.println("========获取成员属性信息============");
                for (Field f : field) {
                    System.out.println(f.toString());
                }
                System.out.println("========获取成员属性信息结束============");
            //获取属性利用Class对象的cla的自审,返回构造方法集合
                Constructor [] constructor=cla.getDeclaredConstructors();
                System.out.println("========获取成员构造方法信息============");
                for (Constructor constru : constructor) {
                    System.out.println(constru.toString());
                }
                System.out.println("========获取成员构造方法信息结束============");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("路径输入错误！");
        }
    }
}

测试类

package com.test.Reflect;
/**
 * 测试类
 * @author Admin
 *
 */
public class TestReflection {
	public static void main(String[] args) {
        ReflectDemo1 rd=new ReflectDemo1();
 
    }
}

输出结果
执行后会有一个简单的弹窗用来输入类的全路径：com.test.Reflect.Person
输出结果为：

========获取方法信息============
public java.lang.String com.test.Reflect.Person.toString()
private java.lang.String com.test.Reflect.Person.getName()
private void com.test.Reflect.Person.setName(java.lang.String)
public java.lang.String com.test.Reflect.Person.getGender()
public void com.test.Reflect.Person.setGender(java.lang.String)
public void com.test.Reflect.Person.setAge(int)
public int com.test.Reflect.Person.getAge()
========获取出方法信息结束============
========获取成员属性信息============
private java.lang.String com.test.Reflect.Person.name
private java.lang.String com.test.Reflect.Person.gender
private int com.test.Reflect.Person.age
========获取成员属性信息结束============
========获取成员构造方法信息============
private com.test.Reflect.Person()
public com.test.Reflect.Person(java.lang.String,java.lang.String,int)
========获取成员构造方法信息结束============

第二种方式 对象的getClass()

首先还是用上面的Person类，只不过把构造函数的属性修改为 default

public class Person {
	private String name;
    private String gender;
    private int age;
    
    Person() {
    //
    }
    public Person(String name, String gender, int age) {
        super();
        this.name = name;
        this.gender = gender;
        this.age = age;
    }
    //getter、和setter方法
    private String getName() {
        return name;
    }
    private void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getGender() {
        return gender;
    }
    public void setGender(String gender) {
        this.gender = gender;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    
    public String toString(){
        return "姓名："+name+"年龄: "+age;
    }
  

ReflectDemo类基本上不变，只是cla的传值方式变了，改成 Class cla=p.getClass();

public ReflectDemo2(Person p){
          Class cla=p.getClass();
          //利用Class对象的cla的自审,返回方法对象集合
          Method [] method=cla.getDeclaredMethods(); //返回所有的方法
          System.out.println("========获取方法信息============");
          for (Method meth : method) {
              //遍历method数组，并输出方法信息
              System.out.println(meth.toString());
          }
          System.out.println("========获取出方法信息结束============");
          //获取属性利用Class对象的cla的自审,返回成员属性对象集合
           Field [] field=cla.getDeclaredFields();
              System.out.println("========获取成员属性信息============");
              for (Field f : field) {
                  System.out.println(f.toString());
              }
              System.out.println("========获取成员属性信息结束============");
          //获取属性利用Class对象的cla的自审,返回构造方法集合
              Constructor [] constructor=cla.getDeclaredConstructors();
              System.out.println("========获取成员构造方法信息============");
              for (Constructor constru : constructor) {
                  System.out.println(constru.toString());
              }
              System.out.println("========获取成员构造方法信息结束============");
      }

测试

public class TestReflection {
	public static void main(String[] args) {
//        ReflectDemo1 rd=new ReflectDemo1();
        Person person = new Person();
        ReflectDemo2 reflectDemo2 = new ReflectDemo2(person);
    }
}

结果跟上面的输出结果一样

========获取方法信息============
public java.lang.String com.test.Reflect.Person.toString()
private java.lang.String com.test.Reflect.Person.getName()
private void com.test.Reflect.Person.setName(java.lang.String)
public java.lang.String com.test.Reflect.Person.getGender()
public void com.test.Reflect.Person.setGender(java.lang.String)
public int com.test.Reflect.Person.getAge()
public void com.test.Reflect.Person.setAge(int)
========获取出方法信息结束============
========获取成员属性信息============
private java.lang.String com.test.Reflect.Person.name
private java.lang.String com.test.Reflect.Person.gender
private int com.test.Reflect.Person.age
========获取成员属性信息结束============
========获取成员构造方法信息============
com.test.Reflect.Person()
public com.test.Reflect.Person(java.lang.String,java.lang.String,int)
========获取成员构造方法信息结束============

第三种方式就是直接使用.class属性

只需要直接将类名.class赋值给Class cla,就可以继续向上面一样输出类的信息了。这里就不赘述了。

Class cla=Person.class;