面試官：什么是Java反射？它的應(yīng)用場(chǎng)景有哪些？
你知道的越多，不知道的就越多，業(yè)余的像一棵小草！
你來(lái)，我們一起精進(jìn)！你不來(lái)，我和你的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手一起精進(jìn)！
編輯：業(yè)余草
javazhiyin.com/34563.html
推薦：https://www.xttblog.com/?p=5165
什么是反射
反射就是指程序在運(yùn)行的時(shí)候可以知道一個(gè)類(lèi)的自身信息。
對(duì)于任何一個(gè)類(lèi)：可以知道這個(gè)類(lèi)的屬性和方法。
對(duì)于任何一個(gè)對(duì)象：可以調(diào)用這個(gè)對(duì)象的任何一個(gè)方法和屬性。
反射就是把java類(lèi)中的各種成分映射成一個(gè)個(gè)的Java對(duì)象
例如：一個(gè)類(lèi)有：成員變量、方法、構(gòu)造方法、包等等信息，利用反射技術(shù)可以對(duì)一個(gè)類(lèi)進(jìn)行 解剖，把個(gè)個(gè) 組成部分映射成一個(gè)個(gè)對(duì)象。
（其實(shí)：一個(gè)類(lèi)中這些成員方法、構(gòu)造方法、在加入類(lèi)中都有一個(gè)類(lèi)來(lái)描述）
反射的功能
在運(yùn)行時(shí)判斷任意一個(gè)對(duì)象所屬的類(lèi)
在運(yùn)行的時(shí)候構(gòu)造任意一個(gè)類(lèi)的對(duì)象
在運(yùn)行時(shí)判斷一個(gè)類(lèi)所具有的成員變量和方法
在運(yùn)行時(shí)調(diào)用任何一個(gè)對(duì)象的方法
生成動(dòng)態(tài)代理（會(huì)有一篇關(guān)于動(dòng)態(tài)代理的文章，在這里挖坑）
反射的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
動(dòng)態(tài)編譯和靜態(tài)編譯
反射用到的是動(dòng)態(tài)編譯，既然有動(dòng)態(tài)編譯，就會(huì)有靜態(tài)編譯
那么動(dòng)態(tài)編譯和靜態(tài)編譯又有什么區(qū)別？
靜態(tài)編譯:在編譯的時(shí)候進(jìn)確定類(lèi)型，如果綁定對(duì)象成功，new 是靜態(tài)加載類(lèi)，就編譯通過(guò)。
1 代碼示例
public class Phone{
public static void main(String[] args){
if("iphone".equals(args[0])){
Iphone iphone = new Iphone();
iphone.call();
}
if("xiaomi".equals(args[0])){
Xiaomi xiaomi = new Xiaomi();
xiaomi.call();
}
}
}
class Xiaomi{
public void call(){
System.out.println("xiaomi is calling");
}
}
class Iphone{
public void call(){
System.out.println("iphone is calling");
}
}2 解釋
當(dāng)在Phone.java里面寫(xiě)好代碼的時(shí)候，如果需要添加新的類(lèi)，則需要直接在文件里面修改代碼。假如需要添加一個(gè)華為手機(jī)，則我需要在Phone.java文件里面加個(gè)if語(yǔ)句判斷傳進(jìn)來(lái)的參數(shù)是不是"huawei",這樣增加了類(lèi)之間的耦合性。
當(dāng)刪除一個(gè)類(lèi)的時(shí)候Phone.java編譯可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。 假如我刪除了小米手機(jī)這個(gè)類(lèi)，phone.java文件沒(méi)有刪除if判斷語(yǔ)句，那么phone.java在編譯的時(shí)候則會(huì)失敗。
沒(méi)刪除Xiaomi.java編譯的時(shí)候是成功并且成功運(yùn)行
刪除Xiaomi.java編譯的時(shí)候就會(huì)失敗了，因?yàn)閄iaomi.java不存在
動(dòng)態(tài)編譯:在運(yùn)行的時(shí)候確定類(lèi)型，綁定對(duì)象。最大發(fā)揮了Java的多態(tài)，降低類(lèi)之間的耦合性。
1 代碼示例
Phone.java
public static void main(String[] args){
try{
Class c = Class.forName("Huawei");
PhoneInterface cellPhone = (PhoneInterface)c.newInstance();
cellPhone.ring();
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
PhoneInterface.java
interface PhoneInterface{
void ring();
}
Huawei.java
public class Huawei implements PhoneInterface{
@Override
public void ring(){
System.out.println("huawei is ringing...");
}
}
OnePlus.java
public class OnePlus implements PhoneInterface{
@Override
public void ring(){
System.out.println("OnePlus is ringing...");
}
}2 解釋
（1）對(duì)比靜態(tài)編譯，當(dāng)我們需要往Phone.java里面?zhèn)鬟f新的類(lèi)參數(shù)的時(shí)候，根本不需要修改Phone.java的代碼，因?yàn)檫@里應(yīng)用了Java的多態(tài)。只要新建一個(gè)新的類(lèi)實(shí)現(xiàn)了PhoneInterface的接口，把類(lèi)名傳進(jìn)去就可以調(diào)用。這里體現(xiàn)了 需要哪個(gè)類(lèi)的對(duì)象就動(dòng)態(tài)的創(chuàng)建哪個(gè)類(lèi)的對(duì)象，也就是說(shuō)動(dòng)態(tài)的實(shí)現(xiàn)了類(lèi)的加載。
（2）當(dāng)刪除一個(gè)類(lèi)的時(shí)候，Phone.java文件不會(huì)編譯失敗。
比如說(shuō)刪除OnePlus.java
區(qū)別：這里說(shuō)明了動(dòng)態(tài)加載的在不修改Phone.java的前提下不會(huì)因?yàn)槠渌?lèi)的不存在而導(dǎo)致整個(gè)文件不能編譯，而靜態(tài)加載則會(huì)編譯的時(shí)候綁定對(duì)象，從而導(dǎo)致編譯失敗。
優(yōu)點(diǎn)
以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)創(chuàng)建對(duì)象和編譯，體現(xiàn)出很大的靈活性，特別是在J2EE的開(kāi)發(fā)中它的靈活性就表現(xiàn)的十分明顯。比如，一個(gè)大型的軟件，不可能一次就把把它設(shè)計(jì)的很完美，當(dāng)這個(gè)程序編譯后，發(fā)布了，當(dāng)發(fā)現(xiàn)需要更新某些功能時(shí)，我們不可能要用戶把以前的卸載，再重新安裝新的版本，假如這樣的話，這個(gè)軟件肯定是沒(méi)有多少人用的。采用靜態(tài)的話，需要把整個(gè)程序重新編譯一次才可以實(shí)現(xiàn)功能的更新，而采用反射機(jī)制的話，它就可以不用卸載，只需要在運(yùn)行時(shí)才動(dòng)態(tài)的創(chuàng)建和編譯，就可以實(shí)現(xiàn)該功能。
缺點(diǎn)
對(duì)性能有影響。使用反射基本上是一種解釋操作，我們可以告訴JVM，我們希望做什么并且它滿足我們的要求。這類(lèi)操作總是慢于只直接執(zhí)行相同的操作。
Class類(lèi)和類(lèi)類(lèi)型
Class類(lèi)
所有的類(lèi)是java.lang.Class類(lèi)的對(duì)象，Class類(lèi)是所有類(lèi)的類(lèi)，反射的基礎(chǔ)。
Class對(duì)象（類(lèi)類(lèi)型）
普通類(lèi)構(gòu)造對(duì)象是：Student s = new Student();
但Class對(duì)象則不是，看Class類(lèi)的源碼，構(gòu)造器是私有的，則用戶無(wú)法直接像普通類(lèi)那樣new一個(gè)Class的對(duì)象，只有JVM才可以構(gòu)造Class對(duì)象。
private Class(ClassLoader loader) {
// Initialize final field for classLoader. The initialization value of non-null
// prevents future JIT optimizations from assuming this final field is null.
classLoader = loader;
}但是我們可以通過(guò)一個(gè)已知的類(lèi)獲得Class對(duì)象
有以下三種方式：
Class s = Student.class;
Class s1 = new Student().getClass();
Class s2 = Class.forName("Student");Class對(duì)象就是類(lèi)類(lèi)型，在這里表示的是Student類(lèi)的類(lèi)型，下面看一個(gè)圖了解Class對(duì)象是什么和類(lèi)在JVM中加載的過(guò)程
由圖中可以看出，一個(gè)具體的Class對(duì)象就保存了具體類(lèi)的基本屬性和方法，并且可以調(diào)用。
Student類(lèi)
package General;
import java.lang.reflect.Method;
public class Student {
private String name;
private int age;
private String msg = "I am a student";
public void fun() {
System.out.println("fun");
}
public void fun(String name,int age) {
System.out.println("我叫"+name+",今年"+age+"歲");
}
public Student(){
}
private Student(String name){
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String getMsg() {
return msg;
}
public void setMsg(String msg) {
this.msg = msg;
}
}反射相關(guān)操作
文章開(kāi)始說(shuō)過(guò)，反射會(huì)把一個(gè)類(lèi)的成分（成員變量，方法，構(gòu)造器）各自映射成一個(gè)個(gè)對(duì)象（Field對(duì)象，Method對(duì)象，Construct對(duì)象），
一個(gè)類(lèi)中這些成員方法、構(gòu)造方法、在加入類(lèi)中都有一個(gè)類(lèi)來(lái)描述。
java.lang.reflect.Constructor; java.lang.reflect.Field; java.lang.reflect.Method; java.lang.reflect.Modifier;
通過(guò)Class對(duì)象我們可以做什么呢？
獲取成員方法Method
獲取成員變量Field
獲取構(gòu)造函數(shù)Construct
獲取成員方法
用法
public Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) // 得到該類(lèi)所有的方法，不包括父類(lèi)的
public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) // 得到該類(lèi)所有的public方法，包括父類(lèi)的
//具體使用
Method[] methods = class1.getDeclaredMethods();//獲取class對(duì)象的所有聲明方法
Method[] allMethods = class1.getMethods();//獲取class對(duì)象的所有public方法 包括父類(lèi)的方法
Method method = class1.getMethod("info", String.class);//返回次Class對(duì)象對(duì)應(yīng)類(lèi)的、帶指定形參列表的public方法
Method declaredMethod = class1.getDeclaredMethod("info", String.class);//返回次Class對(duì)象對(duì)應(yīng)類(lèi)的、帶指定形參列表的方法例子
public static void main(String[] args) {
try {
Class c = Class.forName("General.Student");
Object o = c.newInstance();
Method method = c.getMethod("fun",String.class,int.class);
method.invoke(o,"jieMing",21);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}結(jié)果
只要知道包的限定名，就可以對(duì)Student這個(gè)類(lèi)進(jìn)行所有操作
獲取成員變量信息
成員變量 = 成員類(lèi)型+變量名
用法
獲取成員變量，通過(guò)Class類(lèi)的以下方法，變量是成員變量名
public Field getDeclaredField(String name) // 獲得該類(lèi)自身聲明的所有變量，不包括其父類(lèi)的變量
public Field getField(String name) // 獲得該類(lèi)自所有的public成員變量，包括其父類(lèi)變量
//具體實(shí)現(xiàn)
Field[] allFields = class1.getDeclaredFields();//獲取class對(duì)象的所有屬性
Field[] publicFields = class1.getFields();//獲取class對(duì)象的public屬性
Field ageField = class1.getDeclaredField("age");//獲取class指定屬性
Field desField = class1.getField("des");//獲取class指定的public屬性例子
public static void main(String[] args) {
try {
Class c = Class.forName("General.Student");
Object o = c.newInstance();
Field field = c.getDeclaredField("msg");//msg在例子中是私有變量，如果沒(méi)設(shè)置之前，用c.getField（）是會(huì)報(bào)錯(cuò)的
field.setAccessible(true); //private設(shè)置為public
System.out.println(c.getField("msg")); //用getFiled（）則可以直接訪問(wèn)
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}獲取構(gòu)造函數(shù)信息
獲取構(gòu)造函數(shù)，Class的方法如下
用法
public Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) // 獲得該類(lèi)所有的構(gòu)造器，不包括其父類(lèi)的構(gòu)造器
public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes) // 獲得該類(lèi)所以public構(gòu)造器，包括父類(lèi)
//具體
Constructor<?>[] allConstructors = class1.getDeclaredConstructors();//獲取class對(duì)象的所有聲明構(gòu)造函數(shù)
Constructor<?>[] publicConstructors = class1.getConstructors();//獲取class對(duì)象public構(gòu)造函數(shù)
Constructor<?> constructor = class1.getDeclaredConstructor(String.class);//獲取指定聲明構(gòu)造函數(shù)
Constructor publicConstructor = class1.getConstructor(String.class);//獲取指定聲明的public構(gòu)造函數(shù)例子
Student類(lèi)的私有構(gòu)造函數(shù)
private Student(String name){
System.out.println(name);
}獲取私有的構(gòu)造函數(shù)，并且設(shè)置為public從而可以創(chuàng)建對(duì)象
public static void main(String[] args) {
try {
Class c = Class.forName("General.Student");
Constructor constructor = c.getDeclaredConstructor(String.class);
constructor.setAccessible(true); //如果把這行注釋掉，調(diào)用private的構(gòu)造函數(shù)則會(huì)報(bào)錯(cuò)
constructor.newInstance("JieMingLi");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}結(jié)果
實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)增，查。
原理
保存數(shù)據(jù)時(shí)：把pojo類(lèi)的屬性取出來(lái)，拼湊sql語(yǔ)句
查詢(xún)數(shù)據(jù)的時(shí)：把查詢(xún)到的數(shù)據(jù)包裝成一個(gè)Java對(duì)象
一張數(shù)據(jù)表對(duì)應(yīng)java的一個(gè)pojo對(duì)象，表中的每一個(gè)字段（column）對(duì)應(yīng)pojo的每一個(gè)屬性
數(shù)據(jù)表名和Pojo的類(lèi)名相等，column和pojo的屬性相等，不區(qū)分大小寫(xiě)（數(shù)據(jù)庫(kù)中不區(qū)分大小寫(xiě)）
pojo的每一個(gè)屬性的get和set方法，都是為了后續(xù)的操作
實(shí)例
數(shù)據(jù)表User
pojo User類(lèi)
package dbtest;
public class User {
private int id;
private String name;
private String pwd;
private int age;
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"id=" + id +
", name='" + name + '\'' +
", pwd='" + pwd + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getPwd() {
return pwd;
}
public void setPwd(String pwd) {
this.pwd = pwd;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}數(shù)據(jù)庫(kù)連接的工廠類(lèi)
package dbtest;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
public class ConnectDBFactory {
public static Connection getDBConnection(){
Connection conn = null;
try {
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/sm";
String user = "root";
String password = "123456";
conn = DriverManager.getConnection(url,user,password);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return conn;
}
}操作數(shù)據(jù)庫(kù)的dao
package dbtest;
import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.sql.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class SqlSession {
public static String getSaveObjectSql(Object o) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
String sql = "insert into ";
/*獲取Class對(duì)象*/
Class c = o.getClass();
/*獲取pojo所有的方法*/
Method[] methods = c.getDeclaredMethods();
/*獲取全類(lèi)名*/
String cName = c.getName();
/*通過(guò)全類(lèi)名獲取數(shù)據(jù)庫(kù)名稱(chēng)*/
String tableName = cName.substring(cName.lastIndexOf(".")+1,cName.length());
sql+= tableName + "(";
/*字段名字*/
List<String> fieldList = new ArrayList<>();
/*字段對(duì)應(yīng)的值*/
List valueList = new ArrayList();
/*遍歷Class對(duì)象的Method對(duì)象，就可以執(zhí)行相對(duì)于的方法了*/
for (Method method :
methods) {
String methodName = method.getName();
/*找出get方法，并設(shè)置值*/
if(methodName.startsWith("get") && !method.equals("getClass")){
String fieldName = methodName.substring(3,methodName.length());
fieldList.add(fieldName);
Object res = method.invoke(o,null);
if(res instanceof String){
valueList.add("\""+res+"\"");
}else{
valueList.add(res);
}
}
}
/*拼接sql語(yǔ)句的字段*/
for (int i = 0; i <fieldList.size() ; i++) {
if(i < fieldList.size() - 1){
sql += fieldList.get(i) + ",";
}else{
sql += fieldList.get(i) + ") values (";
}
}
/*拼接sql語(yǔ)句的值*/
for (int i = 0; i <valueList.size() ; i++) {
if(i < valueList.size()-1){
sql += valueList.get(i) + ",";
}else{
sql += valueList.get(i) + ")";
}
}
return sql;
}
/*保存數(shù)據(jù)的操作*/
public int saveObject(Object o) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException, SQLException {
Connection connection = ConnectDBFactory.getDBConnection();
String sql = getSaveObjectSql(o);
PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(sql);
int i = 0;
i = statement.executeUpdate();
return i;
}
/*
* 查詢(xún)數(shù)據(jù)，查詢(xún)出來(lái)的數(shù)據(jù)映射到pojo的每一個(gè)屬性上
* */
public Object getObject(String pname,int id) throws ClassNotFoundException {
/*通過(guò)包名獲取數(shù)據(jù)表名*/
String tableName = pname.substring(pname.lastIndexOf(".")+1,pname.length());
String sql = "select * from " + tableName + " where Id = " + id;
Connection conn = ConnectDBFactory.getDBConnection();
Class c = Class.forName(pname);
Object obj = null;
try{
Statement statement = conn.createStatement();
ResultSet resultSet = statement.executeQuery(sql);
Method[] methods = c.getDeclaredMethods();
while(resultSet.next()){
obj = c.newInstance();
for (Method method :methods
) {
String methodName = method.getName();
if(methodName.startsWith("set")){
/*通過(guò)方法名獲取數(shù)據(jù)庫(kù)的列名*/
String columnName = methodName.substring(3,methodName.length());
/*獲取參數(shù)的類(lèi)型*/
Class[] params = method.getParameterTypes();
/*判斷參數(shù)的類(lèi)型*/
if(params[0] == String.class){
method.invoke(obj,resultSet.getString(columnName));
}
if(params[0] == int.class){
method.invoke(obj,resultSet.getInt(columnName));
}
}
}
}
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
return obj;
}
public static void main(String[] args) {
try{
SqlSession session = new SqlSession();
User user = new User();
user.setAge(22);
user.setName("JiemingLi");
user.setId(44);
user.setPwd("123456");
int resNum = session.saveObject(user);
if(resNum > 0){
System.out.println("成功");
}else{
System.out.println("插入失敗");
}
User res = (User)session.getObject("dbtest.User",44);
System.out.println(res);
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}結(jié)果
總結(jié)
Java反射非常好用，靈活性非常大，不用花費(fèi)太多的時(shí)間去寫(xiě)操作數(shù)據(jù)庫(kù)的代碼，讓重點(diǎn)在開(kāi)發(fā)者的業(yè)務(wù)邏輯上。現(xiàn)在很多和數(shù)據(jù)庫(kù)操作的框架都用到反射，只要配置文件，按照框架的規(guī)則就可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的操作了。