Was ist das Prinzip des Reflexionsmechanismus von Java?

Das Prinzip des Java-Reflektionsmechanismus besteht darin, dass der JVM beim Laden einer Bytecode-Datei den Bytecode zerlegt und ein Klassenobjekt des Objekts erstellt. Der JVM speichert alle Bytecode-Dateiinformationen im Klassenobjekt Wenn das Klassenobjekt abgerufen wird, kann das Objekt zum Festlegen der Eigenschaften oder Methoden des Objekts usw. verwendet werden. Der Reflexionsmechanismus ist die Funktion, alle Attribute und Methoden jeder Klasse im laufenden Zustand zu kennen, sie kann alle ihre Attribute und Methoden aufrufen, Informationen dynamisch abrufen und Objektmethoden dynamisch aufrufen.

Das Betriebssystem dieses Tutorials: Windows 10-System, Java-Version 19.0.1, Dell G3-Computer.

1. Reflexion

1.1 Reflexionsmechanismus: Im laufenden Zustand können Sie für jede Klasse alle Eigenschaften und Methoden dieser Klasse kennen und sie als beliebig bezeichnen Attribute und Methoden; diese Funktion zum dynamischen Abrufen von Informationen und zum dynamischen Aufrufen von Objektmethoden wird als Reflexionsmechanismus der Java-Sprache bezeichnet

Es funktioniert folgendermaßen: Wenn eine Bytecode-Datei in den Speicher geladen wird, zerlegt der JVM den Bytecode und erstellt ihn dann Ein Klassenobjekt des Objekts. Der JVM speichert alle Informationen der Bytecode-Datei im Klassenobjekt. Wir können das Objekt verwenden, um die Eigenschaften des Objekts festzulegen andere Operationen.

反射可以动态获取类的信息，进一步实现需要的功能
例如： Spring框架通过XML文件描述类的基本信息，使用反射机制动态装配对象

Warum brauchst du Reflexion?

Objekte in Java-Programmen können zur Laufzeit in zwei Typen erscheinen, nämlich als Typ zur Kompilierungszeit und als Typ zur Laufzeit. Beispiel: Person p = new Student();, diese Codezeile generiert eine p-Variable, der Kompilierzeittyp der Variablen ist Person und der Laufzeittyp ist Student.

Manchmal empfängt das Programm während der Laufzeit ein von außen übergebenes Objekt. Der Kompilierzeittyp des Objekts ist Objekt, aber das Programm muss die Laufzeittypmethode des Objekts aufrufen. Dies erfordert, dass das Programm zur Laufzeit die tatsächlichen Informationen von Objekten und Klassen erkennt. Es gibt zwei Möglichkeiten, dieses Problem zu lösen:

Die erste Möglichkeit besteht darin, davon auszugehen, dass die spezifischen Informationen des Typs zur Kompilierungszeit und zur Laufzeit vollständig bekannt sind In diesem Fall können Sie zunächst den Instanzoperator verwenden, um eine Beurteilung zu treffen, und ihn dann mithilfe der erzwungenen Typkonvertierung in eine Variable seines Laufzeittyps konvertieren.

Die zweite Methode besteht darin, dass es unmöglich ist, vorherzusagen, zu welchen Klassen das Objekt und die Klasse zur Kompilierungszeit gehören. Das Programm verlässt sich nur auf Laufzeitinformationen, um die tatsächlichen Informationen des Objekts und der Klasse zu ermitteln, was eine Reflexion erfordert.

Insbesondere können wir durch den Reflexionsmechanismus die folgenden Operationen erreichen:

Wenn das Programm ausgeführt wird, können Sie das Klassenobjekt einer beliebigen Klasse durch Reflexion erhalten und die Informationen dieser Klasse über dieses Objekt anzeigen.

Wann Wenn das Programm ausgeführt wird, können Sie durch Reflektion eine Instanz jeder Klasse erstellen und auf die Mitglieder der Instanz zugreifen.

Wenn das Programm ausgeführt wird, kann über den Reflektionmechanismus eine dynamische Proxy-Klasse oder ein dynamisches Proxy-Objekt einer Klasse generiert werden.

1.2 Drei Möglichkeiten, ein Klassenobjekt abzurufen

Es gibt drei Möglichkeiten, ein Klassenobjekt abzurufen:

Klassenname.Klassenattribut

Objektname.getClass()-Methode

Class.forName-Methode (vollständiger Klassenname)

Diese drei Methoden werden jeweils in verschiedenen Phasen des Programms aufgerufen. Die Beziehung zwischen der Programmlaufphase und der Erfassungsklassenmethode ist wie folgt:

1.2.1 Codebeispiel

class ReflectDemo {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        // 1.Class类中的静态方法forName("全类名")
        //全类名:包名 - 类名
        Class clazz1 = Class.forName("com.fanshe.Student");
        System.out.println(clazz1);
        // 2.通过class属性来获取
        Class clazz2 = Student.class;
        System.out.println(clazz2);
        // 3.利用对象的getClass方法来获取class对象
        // getClass方法是定义在Object类中.
        Student s = new Student();
        Class clazz3 = s.getClass();
        System.out.println(clazz3);
        System.out.println(clazz1 == clazz2);
        System.out.println(clazz2 == clazz3);
    }
}

Die laufenden Ergebnisse sind wie folgt folgt:

Alle drei Methoden können Objekte dieser Klasse abrufen, und die drei Klassen sind gleich.

1.3 Reflexion, um die Konstruktormethode zu erhalten und anzuwenden.

1.3.1 Klassenmethode, um das Konstruktorobjekt zu erhalten.

Methodeneinführung.

1.3.2 Codebeispiel

Das Laufen Die Ergebnisse lauten wie folgt: 1.3.3 Von der Konstruktorklasse zum Erstellen von Objekten verwendete Methoden Wird direkt verwendet. Wenn Reflection es gewaltsam abruft und verwendet, muss die Zugriffsprüfung vorübergehend abgebrochen werden. Die laufenden Ergebnisse lauten wie folgt: Objekt

: Class.forName ("vollständiger Klassenname"), Klassenname.class, Objektname.getClass()

Holen Sie sich das Konstruktorobjekt hinein

package com.fanshe;
import java.lang.reflect.Constructor;
public class Student {
    private String name;
    private int age;
    // 私有的有参构造方法
    private Student(String name) {
        System.out.println("name的值为:" + name);
        System.out.println("private...Student的有参构造方法");
    }
    // 公共的无参构造方法
    public Student() {
        System.out.println("public...Student的无参构造方法");
    }
    // 公共的有参构造方法
    public Student(String name, int age) {
        System.out.println("name的值为:" + name + "age的值为:" + age);
        System.out.println("public...Student的有参构造方法");
    }
}
class ReflectDemo {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
        System.out.println("获取所有公共构造方法对象的数组===========");
        method1();
        System.out.println("获取单个构造方法对象===========");
        method2();
        System.out.println("获取所有构造方法对象的数组===========");
        method3();
        System.out.println("获取单个构造方法对象===========");
        method4();
    }
    private static void method4() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
        //        Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)：
        //                                      返回单个构造方法对象
        //1.获取Class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
        System.out.println("String+int的构造");
        Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
        System.out.println(constructor);
        System.out.println("String的构造");
        constructor=clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
        System.out.println(constructor);
    }
    private static void method3() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
        //        Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)：
        //                                      返回单个公共构造方法对象
        //1.获取Class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
        //小括号中,一定要跟构造方法的形参保持一致.
        Constructor constructor1 = clazz.getConstructor();
        System.out.println(constructor1);
        Constructor constructor2 = clazz.getConstructor(String.class, int.class);
        System.out.println(constructor2);
        //因为Student类中,没有只有一个int的构造,所以这里会报错.
//        Constructor constructor3 = clazz.getConstructor(int.class);
//        System.out.println(constructor3);
    }
    private static void method2() throws ClassNotFoundException {
        //        Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()：
        //                                      返回所有构造方法对象的数组
        //1.获取Class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
        Constructor[] constructors = clazz.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println(constructor);
        }
    }
    private static void method1() throws ClassNotFoundException {
        //        Constructor<?>[] getConstructors()：
        //                                      返回所有公共构造方法对象的数组
        //1.获取Class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
        Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println(constructor);
        }
    }
}

Wenn es öffentlich ist, erstellen Sie das Objekt direkt

package com.fanshe;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
public class Student {
    private String name;
    private int age;
    // 私有的有参构造方法
    private Student(String name) {
        System.out.println("name的值为:" + name);
        System.out.println("private...Student的有参构造方法");
    }
    // 公共的无参构造方法
    public Student() {
        System.out.println("public...Student的无参构造方法");
    }
    // 公共的有参构造方法
    public Student(String name, int age) {
        System.out.println("name的值为:" + name + "age的值为:" + age);
        System.out.println("public...Student的有参构造方法");
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}
// T newInstance(Object... initargs)：根据指定的构造方法创建对象
class ReflectDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
        
        method1();
        method2();
        method3();
        method4();
    }
    private static void method4() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException {
        //获取一个私有的构造方法并创建对象
        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
        //2.获取一个私有化的构造方法.
        Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
        //被private修饰的成员,不能直接使用的
        //如果用反射强行获取并使用,需要临时取消访问检查
        constructor.setAccessible(true);
        //3.直接创建对象
        Student student = (Student) constructor.newInstance("zhangsan");
        System.out.println(student);
    }
    private static void method3() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        //简写格式
        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
        //2.在Class类中,有一个newInstance方法,可以利用空参直接创建一个对象
        Student student = (Student) clazz.newInstance();//这个方法现在已经过时了,了解一下
        System.out.println(student);
    }
    private static void method2() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException {
        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
        //2.获取构造方法对象
        Constructor constructor = clazz.getConstructor();
        //3.利用空参来创建Student的对象
        Student student = (Student) constructor.newInstance();
        System.out.println(student);
    }
    private static void method1() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InvocationTargetException {
        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
        //2.获取构造方法对象
        Constructor constructor = clazz.getConstructor(String.class, int.class);
        //3.利用newInstance创建Student的对象
        Student student = (Student) constructor.newInstance("杨天真", 22);
        System.out.println(student);
    }
}

Wenn ja nicht öffentlich ist, müssen Sie die Prüfung vorübergehend abbrechen und dann das Objekt erstellen

setAccessible(boolean)  暴力反射

1.4 反射获取成员变量并使用

1.4.1 Class类获取成员变量对象的方法

方法分类

1.4.2 示例代码

package com.fanshe;
import java.lang.reflect.Field;
public class Student {
    public String name;
    public int age;
    public String gender;
    private int money = 300;
    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", gender='" + gender + '\'' +
                ", money=" + money +
                '}';
    }
}
class ReflectDemo {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
        method1();
        method2();
        method3();
        method4();
    }
    private static void method4() throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
        //        Field getDeclaredField(String name)：返回单个成员变量对象
        System.out.println("返回单个成员变量对象==================");
        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
        //2.获取money成员变量
        Field field = clazz.getDeclaredField("money");
        //3.打印一下
        System.out.println(field);
    }
    private static void method3() throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
        //        Field getField(String name)：返回单个公共成员变量对象
        System.out.println("返回单个公共成员变量对象==================");
        //想要获取的成员变量必须是真实存在的
        //且必须是public修饰的.
        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
        //2.获取name这个成员变量
        Field field = clazz.getField("name");
        //3.打印一下
        System.out.println(field);
    }
    private static void method2() throws ClassNotFoundException {
        //        Field[] getDeclaredFields()：返回所有成员变量对象的数组
        System.out.println("返回所有成员变量对象的数组==================");
        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
        //2.获取所有的Field对象
        Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
        //3.遍历
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }
    }
    private static void method1() throws ClassNotFoundException {
        //        Field[] getFields()：返回所有公共成员变量对象的数组
        System.out.println("返回所有公共成员变量对象的数组==================");
        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
        //2.获取Field对象.
        Field[] fields = clazz.getFields();
        //3.遍历
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }
    }
}

运行结果如下：

1.4.3 Field类用于给成员变量赋值的方法

方法介绍

1.4.4 示例代码

package com.fanshe;
import java.io.File;
import java.lang.reflect.Field;
public class Student {
    public String name;
    public int age;
    public String gender;
    private int money = 300;
    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", gender='" + gender + '\'' +
                ", money=" + money +
                '}';
    }
}
class ReflectDemo {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException, InstantiationException {
//        Object get(Object obj) 返回由该 Field表示的字段在指定对象上的值。
        method1();
        method2();
    }
    private static void method2() throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
        //2.获取成员变量Field的对象
        Field field = clazz.getDeclaredField("money");
        //3.取消一下访问检查
        field.setAccessible(true);
        //4.调用get方法来获取值
        //4.1创建一个对象
        Student student = (Student) clazz.newInstance();
        //4.2获取指定对象的money的值
        Object o = field.get(student);
        //5.打印一下
        System.out.println(o);
    }
    private static void method1() throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, InstantiationException, IllegalAccessException {
        //        void set(Object obj, Object value)：给obj对象的成员变量赋值为value
        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
        //2.获取name这个Field对象
        Field fieldname = clazz.getField("name");
        Field fieldage = clazz.getField("age");
        //3.利用set方法进行赋值.
        //3.1先创建一个Student对象
        Student student = (Student) clazz.newInstance();
        //3.2有了对象才可以给指定对象进行赋值
        fieldname.set(student,"杨天真");
        fieldage.set(student,12);
        System.out.println(student);
    }
}

运行结果如下：

1.5 反射获取成员方法并使用

1.5.1 Class类获取成员方法对象的方法

方法分类

1.5.2 示例代码

package com.fanshe;
import java.lang.reflect.Method;
public class Student {
    //私有的，无参无返回值
    private void show() {
        System.out.println("私有的show方法，无参无返回值");
    }
    //公共的，无参无返回值
    public void function1() {
        System.out.println("function1方法，无参无返回值");
    }
    //公共的，有参无返回值
    public void function2(String name) {
        System.out.println("function2方法，有参无返回值,参数为" + name);
    }
    //公共的，无参有返回值
    public String function3() {
        System.out.println("function3方法，无参有返回值");
        return "aaa";
    }
    //公共的，有参有返回值
    public String function4(String name) {
        System.out.println("function4方法，有参有返回值,参数为" + name);
        return "bbb";
    }
}
class ReflectDemo {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
        method1();
        method2();
        method3();
        method4();
        method5();
    }
    private static void method5() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
        //        Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)：
//                                返回单个成员方法对象
        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
        //2.获取一个成员方法show
        Method method = clazz.getDeclaredMethod("show");
        //3.打印一下
        System.out.println(method);
    }
    private static void method4() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
        //2.获取一个有形参的方法function2
        Method method = clazz.getMethod("function2", String.class);
        //3.打印一下
        System.out.println(method);
    }
    private static void method3() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
        //        Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) ：
//                                返回单个公共成员方法对象
        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
        //2.获取成员方法function1
        Method method1 = clazz.getMethod("function1");
        //3.打印一下
        System.out.println(method1);
    }
    private static void method2() throws ClassNotFoundException {
        //        Method[] getDeclaredMethods()：
//                                返回所有成员方法对象的数组，不包括继承的
        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
        //2.获取Method对象
        Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
        //3.遍历一下数组
        for (Method method : methods) {
            System.out.println(method);
        }
    }
    private static void method1() throws ClassNotFoundException {
        //        Method[] getMethods()：返回所有公共成员方法对象的数组，包括继承的
        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
        //2.获取成员方法对象
        Method[] methods = clazz.getMethods();
        //3.遍历
        for (Method method : methods) {
            System.out.println(method);
        }
    }
}

运行结果为 ：

1.5.3 Method类用于执行方法的方法

方法介绍

参数说明：

参数一: 用obj对象调用该方法

参数二: 调用方法的传递的参数(如果没有就不写)

返回值: 方法的返回值(如果没有就不写)

1.5.4 示例代码

package com.fanshe;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class Student {
    //私有的，无参无返回值
    private void show() {
        System.out.println("私有的show方法，无参无返回值");
    }
    //公共的，无参无返回值
    public void function1() {
        System.out.println("function1方法，无参无返回值");
    }
    //公共的，有参无返回值
    public void function2(String name) {
        System.out.println("function2方法，有参无返回值,参数为" + name);
    }
    //公共的，无参有返回值
    public String function3() {
        System.out.println("function3方法，无参有返回值");
        return "aaa";
    }
    //公共的，有参有返回值
    public String function4(String name) {
        System.out.println("function4方法，有参有返回值,参数为" + name);
        return "bbb";
    }
}
class ReflectDemo {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InstantiationException, InvocationTargetException, InvocationTargetException {
//        Object invoke(Object obj, Object... args)：运行方法
//        参数一：用obj对象调用该方法
//        参数二：调用方法的传递的参数（如果没有就不写）
//        返回值：方法的返回值（如果没有就不写）
        //1.获取class对象
        Class clazz = Class.forName("com.fanshe.Student");
        //2.获取里面的Method对象  function4
        Method method = clazz.getMethod("function4", String.class);
        //3.运行function4方法就可以了
        //3.1创建一个Student对象,当做方法的调用者
        Student student = (Student) clazz.newInstance();
        //3.2运行方法
        Object result = method.invoke(student, "杨天真");
        //4.打印一下返回值
        System.out.println(result);
    }
}

运行结果为：

2.反射的应用

Java的反射机制在实际项目中应用广泛，常见的应用场景有：

使用JDBC时，如果要创建数据库的连接，则需要先通过反射机制加载数据库的驱动程序 ；

多数框架都支持注解/XML配置，从配置中解析出来的类是字符串，需要利用反射机制实例化；

面向切面编程（AOP）的实现方案，是在程序运行时创建目标对象的代理类，这必须由反射机制来实现。

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWas ist das Prinzip des Reflexionsmechanismus von Java?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!