反射是 Java 的一個(gè)高級(jí)特性，大量用在各種開源框架上。

在開源框架中，往往以同一套算法，來應(yīng)對(duì)不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。比如，Spring 的依賴注入，我們不用自己 new 對(duì)象了，這工作交給 Spring 去做。

然而，我們要 new 一個(gè)對(duì)象，就得寫在代碼上。但 Spring 肯定猜不到我們的類叫什么名字，那 Spring 又是怎么把對(duì)象給 new 出來的呢？

這就離不開反射。

反射的意義與作用

Java 有兩種操作類的方式，分別是：非反射、反射。

先來說第一種方式，非反射。

非反射，就是根據(jù)代碼，靜態(tài)地操作類。比如，下面這段代碼：public class Application {

public static void main(String[] args) {

// 創(chuàng)建一個(gè)用戶對(duì)象

ClientUser client = new ClientUser();

}

}

這個(gè) main() 方法很簡(jiǎn)單，就是創(chuàng)建一個(gè)用戶對(duì)象。整個(gè)過程是這樣的，在 JVM 運(yùn)行前，你必須先想好要?jiǎng)?chuàng)建哪些對(duì)象，然后寫在代碼上，最后你運(yùn)行 main() 方法，JVM 給你創(chuàng)建一個(gè)用戶對(duì)象。

簡(jiǎn)單來說，你寫好代碼，扔給 JVM 運(yùn)行，運(yùn)行完就沒了。

在這種情況下，程序員必須控制一切，創(chuàng)建什么對(duì)象得提前寫死在代碼上。比如，我要多創(chuàng)建一個(gè)商戶對(duì)象，那就得改代碼：public class Application {

public static void main(String[] args) {

// 創(chuàng)建一個(gè)用戶對(duì)象

ClientUser client = new ClientUser();

// 創(chuàng)建一個(gè)商戶對(duì)象

ShopUser shop = new ShopUser();

// 省略無數(shù) new 操作

}

}

如果按照這種做法，只要需求一變，程序員就得改代碼，工作效率很低。比如說，你碰上復(fù)雜些的項(xiàng)目，不光得創(chuàng)建對(duì)象，還得 set 成員變量。這樣一來，每新加一個(gè)對(duì)象，你就得改一堆代碼，遲早得累死。

那這些工作能簡(jiǎn)化嗎？

這要用到第二種操作類的方式，反射。反射是一種動(dòng)態(tài)操作類的機(jī)制。比如，我要?jiǎng)?chuàng)建一堆對(duì)象，那不用提前寫死在代碼，而是放在配置文件或者數(shù)據(jù)庫上，等到程序運(yùn)行的時(shí)候，再讀取配置文件創(chuàng)建對(duì)象。

還是上面的代碼，經(jīng)過反射的改造，就變成這個(gè)樣子：public class Application {

// 模擬配置文件

private static Set configs = new HashSet<>();

static {

configs.add("com.jiarupc.reflection.ShopUser");

configs.add("com.jiarupc.reflection.ClientUser");

// 省略無數(shù)配置

}

public static void main(String[] args) throws Exception {

// 讀取配置文件

for (String config : configs) {

// 通過配置文件，獲取類的Class對(duì)象

Class clazz = Class.forName(config);

// 創(chuàng)建對(duì)象

Object object = clazz.newInstance();

System.out.println(object);

}

}

}

當(dāng)你運(yùn)行 main() 方法的時(shí)候，程序會(huì)先讀取配置文件，然后根據(jù)配置文件創(chuàng)建對(duì)象。用了反射后，你有沒有發(fā)現(xiàn)，工作變輕松了。一旦新加對(duì)象，我們只要加一行配置文件，不用動(dòng)其它地方。

看到這兒，你是不是想起某些開源框架？比如，Spring 的依賴注入。// 加上一行注解，Spring 就接管這個(gè)類的創(chuàng)建工作

@Service

public class UserService {

// 省略業(yè)務(wù)代碼...

}

你在某個(gè)類上加一行注解(這相當(dāng)于加一行配置)，Spring 就幫你接管這個(gè)類，你不用操心怎么創(chuàng)建對(duì)象了。而 Spring 之所以能接管你這個(gè)類，是因?yàn)槔昧?Java 的反射。

簡(jiǎn)單來說，我們?nèi)绻煤梅瓷?#xff0c;能減少大量重復(fù)的代碼。

接下來，我們來看看反射能做什么吧~

反射獲取類信息

如果你想操作一個(gè)類，那得知道這個(gè)類的信息。比如，有哪些變量，有哪些構(gòu)造器，有哪些方法...沒有這些信息，你連代碼都沒法寫，更別談反射了。

限于篇幅，我們主要講怎么獲取類的 Class 對(duì)象、成員變量、方法。

Class 對(duì)象只有 JVM 才能創(chuàng)建，里面有一個(gè)類的所有信息，包括：成員變量、方法、構(gòu)造器等等。

換句話說，創(chuàng)建 Class 對(duì)象是 JVM 的事，我們不用管。但想通過反射來操作一個(gè)類，得先拿到這個(gè)類的 Class 對(duì)象，這有三種方式：1. Class.forName("類的全限定名")

2. 實(shí)例對(duì)象.getClass()

3. 類名.class

你可以看下面的代碼：public class User {

public static void main(String[] args) throws Exception {

// 1. Class.forName("類的全限定名")

Class clazz1 = Class.forName("com.jiarupc.reflection.User");

// 2. 實(shí)例對(duì)象.getClass()

User user = new User();

Class clazz2 = user.getClass();

// 3. 類名.class

Class clazz3 = ClientUser.class;

}

}

當(dāng)你通過這三種方式，拿到 Class 對(duì)象后，就可以用反射獲取類的信息了。

Field 對(duì)象代表類的成員變量。我們想拿到一個(gè)類的成員變量，可以調(diào)用 Class 對(duì)象的四個(gè)方法。1. Field getField(String name) - 獲取公共字段

2. Field[] getFields() - 獲取所有公共字段

3. Field getDeclaredField(String name) - 獲取成員變量

4. Field[] getDeclaredFields() - 獲取所有成員變量

我們嘗試下獲取所有成員變量，代碼邏輯是這樣的：通過 User 類的全限定名，獲取 Class 對(duì)象，然后調(diào)用 getDeclaredFields() 方法，拿到 User 類的全部成員變量，最后把變量名、類型輸出到控制臺(tái)。public class User {

// 唯一標(biāo)識(shí)

private Long id;

// 用戶名

private String username;

public static void main(String[] args) throws Exception {

// 獲取類的 Class 對(duì)象

Class clazz = Class.forName("com.jiarupc.reflection.User");

// 獲取類的所有成員變量

Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();

for (Field field : fields) {

String msg = String.format("變量名：%s, 類型：%s", field.getName(), field.getType());

System.out.println(msg);

}

}

}

Method 對(duì)象代表類的方法。要拿到一個(gè)類的方法，Class 對(duì)象同樣提供了四個(gè)方法：1. Method getMethod(String name, Class[] params) - 通過方法名、傳入?yún)?shù)，獲取公共方法

2. Method[] getMethods() - 獲取所有公共方法

3. Method getDeclaredMethod(String name, Class[] params) - 通過方法名、傳入?yún)?shù)，獲取任何方法

4. Method[] getDeclaredMethods() - 獲取所有方法

同樣的，我們嘗試下獲取所有方法，先通過 User 類的全限定名，獲取 Class 對(duì)象，然后調(diào)用 getDeclaredMethods() 方法，拿到 User 類的全部成員方法，最后把方法名、形參數(shù)量輸出到控制臺(tái)。public class User {

// 唯一標(biāo)識(shí)

private Long id;

// 用戶名

private String username;

public static void main(String[] args) throws Exception {

// 獲取類的 Class 對(duì)象

Class clazz = Class.forName("com.jiarupc.reflection.User");

// 獲取類的所有方法

Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();

for (Method method : methods) {

String msg = String.format("方法名：%s, 形參數(shù)量：%s", method.getName(), method.getParameterCount());

System.out.println(msg);

}

}

}

看到這兒，你應(yīng)該能知道：怎么通過反射獲取類的信息。

首先，獲取類的 Class 對(duì)象有三種方式；然后，獲取類的成員變量，這對(duì)應(yīng)著 Field 對(duì)象；最后，獲取類的方法，這對(duì)應(yīng)著 Method 對(duì)象。

然而，反射不止能拿到類的信息，還能操作類。

反射操作類

反射能玩出很多花樣，但我認(rèn)為最重要的是：創(chuàng)建對(duì)象和調(diào)用方法。

創(chuàng)建對(duì)象是一切的前提。對(duì)反射來說，如果沒有創(chuàng)建對(duì)象，那我們只能看看這個(gè)類的信息。比如，有什么成員變量，有什么方法之類的。而如果你想操作一個(gè)類，那么第一步就是創(chuàng)建對(duì)象。

你想要?jiǎng)?chuàng)建對(duì)象，必須調(diào)用類的構(gòu)造器。這分為兩種情況，最簡(jiǎn)單的是：你寫了一個(gè)類，但沒有寫構(gòu)造器，那這個(gè)類會(huì)自帶一個(gè)無參的構(gòu)造器，這就好辦了。public class User {

// 唯一標(biāo)識(shí)

private Long id;

// 用戶名

private String username;

public static void main(String[] args) throws Exception {

// 獲取類的 Class 對(duì)象

Class clazz = Class.forName("com.jiarupc.reflection.User");

// 創(chuàng)建對(duì)象

Object object = clazz.newInstance();

System.out.println(object);

}

}

我們先獲取類的 Class 對(duì)象，然后調(diào)用 newInstance()。

但還有一種情況，我不用 Java 自帶的構(gòu)造器，而是自己寫。這種情況會(huì)復(fù)雜一些，你得指定傳入?yún)?shù)的類型，先拿到構(gòu)造器，再調(diào)用 newInstance() 方法。public class User {

// 唯一標(biāo)識(shí)

private Long id;

// 用戶名

private String username;

// 構(gòu)造器1

public User(Long id) {

this.id = id;

this.username = null;

}

// 構(gòu)造器2

public User(Long id, String username) {

this.id = id;

this.username = username;

}

public static void main(String[] args) throws Exception {

// 獲取類的 Class 對(duì)象

Class clazz = Class.forName("com.jiarupc.reflection.User");

// 通過傳入?yún)?shù)，獲取構(gòu)造器，再創(chuàng)建對(duì)象

Constructor constructor = clazz.getConstructor(Long.class, String.class);

Object object = constructor.newInstance(1L, "jiarupc");

System.out.println(object);

}

}

我們要在一開始就設(shè)置 id 和 username，那么你得傳入?yún)?shù)的類型，先找到構(gòu)造器2-constructor；然后，傳入 id 和 username 到 constructor.newInstance() 方法，就能得到一個(gè)用戶對(duì)象。

當(dāng)拿到構(gòu)造器，并創(chuàng)建好對(duì)象后，我們就可以調(diào)用對(duì)象的方法了。

調(diào)用對(duì)象的方法分為兩步：第一步，找到方法；第二步，調(diào)用方法。這聽起來是非常簡(jiǎn)單，事實(shí)上也非常簡(jiǎn)單。你可以看下面的代碼。public class User {

// 唯一標(biāo)識(shí)

private Long id;

// 用戶名

private String username;

// ..忽略 set/get 方法

public static void main(String[] args) throws Exception {

// 獲取類的 Class 對(duì)象

Class clazz = Class.forName("com.jiarupc.reflection.User");

// 創(chuàng)建對(duì)象

Object object = clazz.newInstance();

System.out.println(object);

// 通過方法名、傳入?yún)?shù)，找到方法-setUsername

Method method = clazz.getMethod("setUsername", String.class);

// 調(diào)用 object 對(duì)象的 setUsername() 方法

method.invoke(object, "JerryWu");

// 輸出所有成員變量

Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();

for (Field field : fields) {

String msg = String.format("變量名：%s, 變量值：%s", field.getName(), field.get(object));

System.out.println(msg);

}

}

}

我們通過方法名-setUsername、參數(shù)類型-String，找到 setUsername 方法；然后，傳入?yún)?shù)-username 到 method.invoke()，執(zhí)行setUsername 方法；最后，輸出所有成員變量，驗(yàn)證一下結(jié)果。

寫在最后

反射是一種動(dòng)態(tài)操作類的機(jī)制，它有兩個(gè)用處。

第一個(gè)用處，通過反射，我們可以拿到一個(gè)類的信息，包括：成員變量、方法、構(gòu)造器等等。

第二個(gè)用處，通過反射，我們可以操作一個(gè)類，包括：創(chuàng)建對(duì)象、調(diào)用對(duì)象的方法、修改對(duì)象的成員變量。

因?yàn)榭蚣芤酝惶姿惴?#xff0c;來應(yīng)對(duì)不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。所以，開源框架大量用到了反射。比如，Spring 的依賴注入就離不開反射。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java 反射 new class_Java高级特性-反射：不写死在代码，还怎么 new 对象？的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。