java反射機制的原理是什麼

java反射機制原理：我們寫的源代碼是.java文件，通過javac編譯後成為.class文件，即字節碼文件，程式執行時，JVM會類加載字節碼文件到內存，嚴格意義上說是載入到方法區，並轉換成java.lang.Class對象，透過反射，我們可以建構實例，得到成員變數的值，得到方法並呼叫。

本文的操作環境：Windows10系統、java17版本、dell g3電腦。

反射的原理是：

我們寫的原始程式碼是.java文件，透過javac編譯後成為.class文件，即字節碼檔案。

程式執行時，JVM會類別載入字節碼檔案到內存，嚴格意義上說是載入到方法區，並轉換成java.lang.Class物件。萬事萬物皆對象，Class稱為類別對象，描述類別在元資料空間的資料結構，包含類別中定義的屬性、方法、建構方法、註解、介面等資訊。

透過反射，我們可以建構實例，得到成員變數的值，得到方法並呼叫。還可以獲得定義在成員變數、方法、方法參數上的註解。

實作程式碼：

1）建構無參參實例：透過反射呼叫無參構造函數

//1.通过全类名加载字节码对象
Class clazz = Class.forName("com.example.lib.Person");
//2.通过类的字节码拿到定义的构造函数
Constructor constructor = clazz.getConstructor();
//3.通过构造方法创建对象
Object obj = constructor.newInstance();

2）建構有參數實例：

//1.通过全类名加载字节码对象
Class clazz = Class.forName("com.example.lib.Person");
//2.通过类的字节码拿到定义的构造函数
Constructor constructor = clazz.getConstructor(int.class,String.class);
//3.通过构造方法创建对象
Object obj = constructor.newInstance(20,"xiaohua");

3）透過反射來取得成員變數的值。

//4.通过属性名获取属性
Field field = clazz.getDeclaredField("age");
field.setAccessible(true);
//5.调用get方法拿到对象obj属性age的值
Integer age = (Integer) field.get(obj);

4）透過反射呼叫物件的方法。

//4.通过方法名和参数类型，拿到方法
method = clazz.getMethod("setAge", int.class);
//5.调用方法 obj是哪个对象身上的方法。
method.invoke(obj, 21);
method =  clazz.getMethod("getAge");
method.invoke(obj);

5）透過反射取得靜態變數的值。

//1.通过全类名加载字节码对象
 Class clazz = Class.forName("com.example.lib.Person");
 //2.获取静态属性ID
 Field  field = clazz.getField("ID");
 field.setAccessible(true);
 //3.拿到静态属性ID的值。
 // 因为静态变量存在方法区，在对象创建之前，就已经加装到了内存
 //所以，没有对象，也可以获取变量的值，这里传null也是可以的。
 int id = (int) field.get(null);

透過反射來取得定義的註解的值

1）來取得成員變數的註解以及值。

@Target({ElementType.FIELD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface BindView {
    int value();
}

public class MainActivity {
    @BindView(10000)
    TextView textView;
}

//10通过反射拿到定义在属性上的注解
Class  clazz = MainActivity.class;
Field textView = clazz.getDeclaredField("textView");
BindView bindView = textView.getAnnotation(BindView.class);
int txtId = bindView.value();

3）透過反射來取得定義在方法和方法參數上的註解以及值

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Post {
    String value() default "";
}

public interface NetWorkInterface {
    @Post("http://www.baidu.com")
    Call getPerson(@Queue("name") String name, @Queue("200") int price);
}

//11通过反射拿到方法上定义的注解
  clazz = NetWorkInterface.class;
  Method method = clazz.getMethod("getPerson", String.class, int.class);
  //获取Post注解
  Post post = method.getAnnotation(Post.class);
  //获取值
  String url = post.value();

//12通过反射拿到参数上的注解
//为是个二维数组，因为方法参数会有多个，一个参数有可能定义多个注解
Annotation[][] annotations = method.getParameterAnnotations();
for (Annotation[] ans : annotations) {
    for (Annotation an : ans) {
        if (an instanceof Queue) {
            Queue queue = (Queue) an;
            String value = queue.value();
        }
    }
}

4）來取得方法的參數和傳回值類型。

//13.拿到方法参数的类型。
Type[] types = method.getGenericParameterTypes();
for (Type type : types) {
    System.out.println(type.toString());
}
//14.获取方法返回值类型
Type type = method.getGenericReturnType();

總結：

透過反射，可以拿到物件身上的成員變數的值、呼叫方法，取得定義在成員變數、方法和方法參數上的註解。 Retrofit 就用到了註解加反射技術，和動態代理。

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