漫反射 高光反射

本文是我們名為“ 高級(jí)Java ”的學(xué)院課程的一部分。

本課程旨在幫助您最有效地使用Java。 它討論了高級(jí)主題，包括對(duì)象創(chuàng)建，并發(fā)，序列化，反射等。 它將指導(dǎo)您完成Java掌握的旅程！ 在這里查看 ！

目錄

1.簡(jiǎn)介 2.反射API 3.訪問泛型類型參數(shù) 4.反射API和可見性 5.反射API陷阱 6.方法句柄 7.方法參數(shù)名稱 8.接下來 9.下載源代碼

1.簡(jiǎn)介

在本教程的這一部分中，我們將簡(jiǎn)要介紹一個(gè)非常有趣的主題，即反射 。 反射是程序在運(yùn)行時(shí)檢查或自檢的能力。 反射是一項(xiàng)非常有用且功能強(qiáng)大的功能，它可以極大地?cái)U(kuò)展程序的功能，以在執(zhí)行過程中執(zhí)行其自己的檢查，修改或轉(zhuǎn)換，而無需一行代碼更改。 并非每種編程語言實(shí)現(xiàn)都支持此功能，但是幸運(yùn)的是Java自一開始就采用了此功能。

2.反射API

反射API是Java標(biāo)準(zhǔn)庫的一部分，它提供了一種在運(yùn)行時(shí)探索內(nèi)部類詳細(xì)信息，動(dòng)態(tài)創(chuàng)建新類實(shí)例（無需顯式使用new運(yùn)算符），動(dòng)態(tài)調(diào)用方法，自省注釋（已添加注釋）的方法。在教程的第5部分“ 如何以及何時(shí)使用Enums和Annotations”中進(jìn)行了介紹 ，以及更多其他內(nèi)容。 它使Java開發(fā)人員可以自由編寫代碼，這些代碼可以在運(yùn)行時(shí)自行調(diào)整，驗(yàn)證，執(zhí)行甚至修改自己。

Reflection API以非常直觀的方式設(shè)計(jì)，并托管在java.lang.reflect包下。 它的結(jié)構(gòu)嚴(yán)格遵循Java語言概念，并具有表示類（包括通用版本），方法，字段（成員），構(gòu)造函數(shù)，接口，參數(shù)和注釋的所有元素。 Reflection API的入口點(diǎn)是Class< ? > Class< ? >類。 例如，列出String類的所有公共方法的最簡(jiǎn)單方法是使用getMethods()方法調(diào)用：

final Method[] methods = String.class.getMethods(); for( final Method method: methods ) {System.out.println( method.getName() ); }

按照相同的原則，我們可以使用getFields()方法調(diào)用列出String類的所有公共字段，例如：

final Field[] fields = String.class.getFields(); for( final Field field: fields ) {System.out.println( field.getName() ); }

繼續(xù)使用反射類對(duì)String類進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓我們嘗試創(chuàng)建一個(gè)新實(shí)例，并在其上調(diào)用length()方法，所有這些僅通過使用反射API即可 。

final Constructor< String > constructor = String.class.getConstructor( String.class ); final String str = constructor.newInstance( "sample string" ); final Method method = String.class.getMethod( "length" ); final int length = ( int )method.invoke( str ); // The length of the string is 13 characters

可能最需要反射的用例圍繞注釋處理。 注釋本身（不包括Java標(biāo)準(zhǔn)庫中的注釋）對(duì)代碼沒有任何影響。 但是，Java應(yīng)用程序可以使用反射在運(yùn)行時(shí)檢查它們感興趣的不同Java元素上存在的注釋，并根據(jù)注釋及其屬性應(yīng)用某些邏輯。 例如，讓我們看一下自省的方式是否存在于類定義中：

@Retention( RetentionPolicy.RUNTIME ) @Target( ElementType.TYPE ) public @interface ExampleAnnotation {// Some attributes here }@ExampleAnnotation public class ExampleClass {// Some getter and setters here }

使用反射API ，可以使用getAnnotation()方法調(diào)用輕松完成。 返回的非null值表示存在注釋，例如：

final ExampleAnnotation annotation =ExampleClass.class.getAnnotation( ExampleAnnotation.class );if( annotation != null ) {// Some implementation here }

如今，大多數(shù)Java API都包含注釋，以方便開發(fā)人員使用和集成它們。 非常流行的Java規(guī)范的最新版本，例如RESTful Web服務(wù)的Java API （ https://jcp.org/en/jsr/detail?id=339 ）， Bean驗(yàn)證 （ https://jcp.org/en/jsr / detail？id = 349 ）， Java臨時(shí)緩存API （ https://jcp.org/en/jsr/detail?id=107 ）， Java消息服務(wù) （ https://jcp.org/en/jsr/detail？ id = 343 ）， Java Persistence （ https://jcp.org/en/jsr/detail?id=338 ）以及許多其他構(gòu)建在注釋之上，它們的實(shí)現(xiàn)通常大量使用Reflection API來收集有關(guān)正在運(yùn)行的應(yīng)用程序。

3.訪問泛型類型參數(shù)

自從引入泛型（本教程的第4部分“ 如何和何時(shí)使用泛型”介紹了泛型 ）以來， Reflection API已得到擴(kuò)展，以支持對(duì)泛型類型的自省。 在許多不同的應(yīng)用程序中經(jīng)常彈出的用例是弄清楚用其聲明了特定類，方法或其他元素的通用參數(shù)的類型。 讓我們看一下示例類聲明：

public class ParameterizedTypeExample {private List< String > strings;public List< String > getStrings() {return strings;} }

現(xiàn)在，在使用Reflection檢查類時(shí)，很容易知道將strings屬性聲明為具有String類型參數(shù)的泛型類型List 。 下面的代碼段說明了如何實(shí)現(xiàn)：

final Type type = ParameterizedTypeExample.class.getDeclaredField( "strings" ).getGenericType();if( type instanceof ParameterizedType ) {final ParameterizedType parameterizedType = ( ParameterizedType )type;for( final Type typeArgument: parameterizedType.getActualTypeArguments() ) {System.out.println( typeArgument );} }

以下通用類型參數(shù)將被打印在控制臺(tái)上：

class java.lang.String

4.反射API和可見性

在本教程的第1部分“ 如何創(chuàng)建和銷毀對(duì)象”中 ，我們第一次遇到了Java語言支持的可訪問性和可見性規(guī)則。 可能令人驚訝，但是反射API能夠以某種方式修改給定類成員的可見性規(guī)則。

讓我們看一下帶有單個(gè)私有字段名稱的類的以下示例。 提供了此字段的getter，但沒有提供setter，這是有意為之。

public static class PrivateFields {private String name;public String getName() {return name;} }

顯然，對(duì)于任何Java開發(fā)人員而言，顯然都無法使用Java語言語法構(gòu)造來設(shè)置name字段，因?yàn)樵擃悷o法提供實(shí)現(xiàn)此目的的方法。 關(guān)于救援的反射API ，讓我們看看如何通過更改字段的可見性和可訪問范圍來完成。

final PrivateFields instance = new PrivateFields(); final Field field = PrivateFields.class.getDeclaredField( "name" ); field.setAccessible( true ); field.set( instance, "sample name" ); System.out.println( instance.getName() );

以下輸出將打印在控制臺(tái)上：

sample name

請(qǐng)注意，如果沒有field.setAccessible( true )調(diào)用，則會(huì)在運(yùn)行時(shí)引發(fā)異常，表明無法訪問帶有修飾符private的類的成員。

反射API的此功能經(jīng)常由測(cè)試支架或依賴項(xiàng)注入框架使用，以便訪問內(nèi)部（或不可暴露）的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。 除非您別無選擇，否則請(qǐng)嘗試避免在應(yīng)用程序中使用它。

5.反射API陷阱

另外，請(qǐng)注意，即使反射API非常強(qiáng)大，也有一些陷阱。 首先，它是安全權(quán)限的主題，可能并非在您的代碼正在其上運(yùn)行的所有環(huán)境中都可用。 其次，它可能會(huì)對(duì)您的應(yīng)用程序性能產(chǎn)生影響。 從執(zhí)行前景來看，對(duì)反射API的調(diào)用非常昂貴。

最后， 反射API不能提供足夠的類型安全保證，迫使開發(fā)人員在大多數(shù)地方使用Object實(shí)例，并且在轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)/方法參數(shù)或方法返回值方面受到很大限制。

自Java 7發(fā)行以來，有一些有用的功能可以提供更快，另一種方法來訪問某些功能，這些功能以前只能通過反射調(diào)用來使用。 下一節(jié)將向您介紹它們。

6.方法句柄

Java 7版本向JVM和Java標(biāo)準(zhǔn)庫（方法句柄）引入了一個(gè)非常重要的新功能。 方法句柄是對(duì)基礎(chǔ)方法，構(gòu)造函數(shù)或字段（或類似的低級(jí)操作）的類型化，直接可執(zhí)行的引用，具有自變量或返回值的可選轉(zhuǎn)換。 在許多方面，它們是使用Reflection API執(zhí)行的方法調(diào)用的更好替代方法。 讓我們看一下使用方法句柄動(dòng)態(tài)調(diào)用String類上的方法length()的代碼片段。

final MethodHandles.Lookup lookup = MethodHandles.lookup(); final MethodType methodType = MethodType.methodType( int.class ); final MethodHandle methodHandle =lookup.findVirtual( String.class, "length", methodType ); final int length = ( int )methodHandle.invokeExact( "sample string" ); // The length of the string is 13 characters

上面的示例不是很復(fù)雜，只是概述了方法處理能力的基本概念。 請(qǐng)將其與使用“ 反射API ”部分中的“ 反射API”的相同實(shí)現(xiàn)進(jìn)行比較。 但是，它看起來確實(shí)有些冗長，但是從性能和類型安全性角度來看，預(yù)期的方法句柄是更好的選擇。

方法句柄是非常強(qiáng)??大的工具，它們?yōu)樵贘VM平臺(tái)上有效實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)（和腳本）語言奠定了必要的基礎(chǔ)。 在本教程的第12部分 ， 動(dòng)態(tài)語言支持中 ，我們將介紹其中的幾種語言。

7.方法參數(shù)名稱

Java開發(fā)人員多年來面臨的一個(gè)眾所周知的問題是，方法參數(shù)名稱沒有在運(yùn)行時(shí)保留，而是被徹底清除。 幾個(gè)社區(qū)項(xiàng)目，例如Paranamer （ https://github.com/paul-hammant/paranamer ），試圖通過向生成的字節(jié)碼中注入一些其他元數(shù)據(jù)來解決此問題。 幸運(yùn)的是，Java 8通過引入新的編譯器參數(shù)–parameters改變了這一點(diǎn)，該–parameters將確切的方法參數(shù)名稱注入字節(jié)碼中。 讓我們看一下以下方法：

public static void performAction( final String action, final Runnable callback ) {// Some implementation here }

在下一步中，讓我們使用Reflection API檢查該方法的方法參數(shù)名稱，并確保保留它們：

final Method method = MethodParameterNamesExample.class.getDeclaredMethod( "performAction", String.class, Runnable.class ); Arrays.stream( method.getParameters() ).forEach( p -> System.out.println( p.getName() ) );

指定了-parameters編譯器選項(xiàng)后，以下參數(shù)名稱將打印在控制臺(tái)上：

action callback

對(duì)于許多Java庫和框架的開發(fā)人員來說，這一期待已久的功能確實(shí)使他們大為欣慰。 從現(xiàn)在開始，僅使用純Java Reflection API即可提取更多有用的元數(shù)據(jù)，而無需引入任何其他變通方法（或黑客手段）。

8.接下來

在本教程的這一部分中，我們介紹了反射API ，它是檢查代碼，從代碼中提取有用的元數(shù)據(jù)甚至進(jìn)行修改的方法。 盡管存在所有缺點(diǎn)，但反射API如今已在大多數(shù)（如果不是全部）Java應(yīng)用程序中得到了廣泛使用。 在本教程的下一部分中，我們將討論Java中的腳本和動(dòng)態(tài)語言支持。

9.下載源代碼

這是高級(jí)Java課程的第11部分“ 反射” 課程 。 您可以在此處下載源代碼： advanced-java-part-11

翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2015/09/how-to-use-reflection-effectively.html

漫反射 高光反射

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的漫反射 高光反射_如何有效地使用反射的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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