データ構造Javaデータ構造---リフレクション

反射

1.反射の定義

Javaのリフレクションメカニズムは、実行状態では、どのクラスでも、このクラスのすべてのプロパティとメソッドを知ることができます。どのオブジェクトでも、取得できるので、そのメソッドとプロパティのいずれかを呼び出すことができます。一部を変更できます。タイプ情報の;情報を動的に取得し、オブジェクトメソッドを動的に呼び出すこの関数は、Java言語のリフレクションメカニズムと呼ばれます。

2.反射の使用

1.日常のサードパーティアプリケーション開発プロセスでは、特定のクラスのメンバー変数、メソッド、またはプロパティがプライベートであるか、システムアプリケーションに対してのみ開かれていることがよくあります。現時点では、Javaのリフレクションメカニズムを使用してリフレクションを渡すことができます。目的のプライベートメンバーまたはメソッドを取得します。

2.リフレクションの最も重要な用途は、さまざまな一般的なフレームワークを開発することです。たとえば、Springでは、XML構成Beanまたはアノテーション構成に関係なく、すべてのクラスBeanをSpringコンテナーに渡して、からBeanを取得します。依存性注入用のコンテナーでは、コンテナーが構成を読み取り、クラス情報が構成に示されます。
この情報に基づいて、springはこれらのBeanを作成する必要があり、Springはこれらのクラスを動的に作成します。

3.基本情報を反映する

Javaプログラムの多くのオブジェクトには、実行時に2つのタイプがあります。実行時タイプ（RTTI）とコンパイル時タイプです。たとえば、Person p = new Student()；このコードでは、pはコンパイル時のPersonタイプと実行時のstudentタイプです。プログラムは、実行時にオブジェクトとクラス
に関する実際の情報を検出する必要があります。リフレクションプログラムを使用すると、オブジェクトとクラスが属するクラスを判別できます。

4.リフレクション関連のクラス

クラス名	使用する
クラス	実行中のJavaアプリケーションのクラスとインターフェースを表す、クラスを表すエンティティ
フィールドクラス	クラスのメンバー変数/クラスのプロパティを表します
メソッドクラス	クラスのメソッド
コンストラクタークラス	デリゲートクラスコンストラクタ

4.1クラスクラス

クラスを表すエンティティ。実行中のJavaアプリケーションのクラスとインターフェースを表します。

Javaファイルがコンパイルされた後、ファイルが生成され、JVMはこの時点でファイル.classを解釈します。コンパイルされたJavaファイルもJVMによってオブジェクトに解析されます。このオブジェクトは。このように、プログラムの実行時に、各クラスは最終的に変更されます。Classクラスオブジェクトのインスタンスになります。このインスタンスにJavaのリフレクションメカニズムを適用することで、このクラスのプロパティとアクションを取得または追加および変更して、このクラスを動的クラスにすることができます。.class.classjava.lang.Class

4.1.1Classクラスの関連メソッド

クラスを取得するために一般的に使用されるメソッド

方法	使用する
getClassLoader（）	クラスローダーを取得する
getDeclaredClasses（）	このクラスのすべてのクラスとインターフェイスクラス（プライベートクラスを含む）のオブジェクトを含む配列を返します
forName（String className）	クラス名に基づいてクラスのオブジェクトを返します
newInstance（）	クラスのインスタンスを作成します
getName（）	クラスのフルパス名を取得する

クラスに関連するプロパティを取得するために一般的に使用されるメソッド（次のメソッドの戻り値はフィールドに関連しています）

方法	使用する
getField（文字列名）	パブリックプロパティオブジェクトを取得します
getFields（）	すべてのパブリックプロパティオブジェクトを取得します
getDeclaredField（文字列名）	プロパティオブジェクトを取得する
getDeclaredFields（）	すべてのプロパティオブジェクトを取得する

クラス内のアノテーションに関連付けられたメソッドを取得します

方法	使用する
getAnnotation（クラスannotationClass）	パラメータタイプに一致するこのクラスのパブリックアノテーションオブジェクトを返します
getAnnotations（）	このクラスのすべてのパブリックアノテーションオブジェクトを返します
getDeclaredAnnotation（クラスannotationClass）	パラメータタイプに一致するこのクラスのすべてのアノテーションオブジェクトを返します
getDeclaredAnnotations（）	このクラスのすべての注釈オブジェクトを返します

クラス内のコンストラクター関連のメソッドを取得します（次のメソッドの戻り値はコンストラクター関連です）

方法	使用する
getConstructor（Class…<？> parameterTypes）	パラメータタイプに一致するこのクラスのパブリックコンストラクタを取得します
getConstructors（）	このクラスのすべてのパブリックコンストラクターを取得します
getDeclaredConstructor（Class…<？> parameterTypes）	パラメータタイプに一致するこのクラスのコンストラクタを取得します
getDeclaredConstructors（）	このクラスのすべてのコンストラクターを取得します

クラス内のメソッドに関連するメソッドを取得します（次のメソッドの戻り値はメソッドに関連しています）

方法	使用する
getMethod（String name、Class…<？> parameterTypes）	このクラスのパブリックメソッドを取得します
getMethods（）	このクラスのすべてのパブリックメソッドを取得します
getDeclaredMethod（String name、Class…<？> parameterTypes）	このクラスのメソッドを取得します
getDeclaredMethods（）	このクラスのすべてのメソッドを取得する

4.2反射の例

4.2.1クラスオブジェクトを取得する3つの方法

リフレクションの前に、最初にリフレクトする必要のあるクラスのClassオブジェクトを取得し、次にClassオブジェクトのコアメソッドを使用してリフレクションの目的、つまり実行状態を実現する必要があります。 、すべてのクラスについて、すべてこのクラスのすべてのプロパティとメソッドを知ることができます。どのオブジェクトについても、そのメソッドとプロパティのいずれかを呼び出すことができます。取得できるので、いくつかの型情報を変更できます。

第一种，使用 Class.forName(“类的全路径名”); 静态方法。
前提：已明确类的全路径名。

第二种，使用 .class 方法。
说明：仅适合在编译前就已经明确要操作的 Class

第三种，使用类对象的 getClass() 方法

class Student{
    
    
    //私有属性name
    private String name = "bit";
    //公有属性age
    public int age = 18;
    //不带参数的构造方法
    public Student(){
    
    
        System.out.println("Student()");
    }

    private Student(String name,int age) {
    
    
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("Student(String,name)");
    }

    private void eat(){
    
    
        System.out.println("i am eat");
    }

    public void sleep(){
    
    
        System.out.println("i am pig");
    }

    private void function(String str) {
    
    
        System.out.println(str);
    }

    @Override
    public String toString() {
    
    
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}
public class Test {
    
    
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
    
    
        // 第一种，使用 Class.forName("类的全路径名"); 静态方法。
        Class<?> c1 = Class.forName("Student");

        // 第二种，使用 .class 方法。
        Class<?> c2 = Student.class;

        // 第三种，使用类对象的 getClass() 方法 (不常用)
        Student student = new Student();
        Class<?> c3 = student.getClass();

        System.out.println(c1 == c2); // true
        System.out.println(c1 == c3); // true
        System.out.println(c2 == c3); // true
    }
}

4.2.2 反射的使用

注意：所有和反射相关的包都在import java.lang.reflect包下面。

4.2.2.1 通过 Class 类的newInstance方法 获取 学生实例

/**
     * 通过 Class 类的newInstance方法 获取 学生实例
     */
    public static void reflectNewInstance() {
    
    
        try {
    
    
            Class<?> c1 = Class.forName("Student");

            Student student = (Student) c1.newInstance();
            System.out.println(student);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        }
    }

4.2.2.2 反射所有的私有的构造方法

public static void reflectPrivateConstructor() {
    
    
        try {
    
    
            Class<?> c1 = Class.forName("Student");
            Constructor<?> constructor = c1.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);//传的时候要 .class

            constructor.setAccessible(true); // 因为是私有的 所以要改为true

            Student student = (Student) constructor.newInstance("niubi",80);
            System.out.println(student);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        }
    }

4.2.2.3 反射私有或者公开的属性

    public static void reflectPrivateField() {
    
    
        try {
    
    
            Class<?> c1 = Class.forName("Student");
            Student student = (Student) c1.newInstance();

            Field field = c1.getDeclaredField("name");
            field.setAccessible(true);

            field.set(student,"wang wu");
            System.out.println(student);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchFieldException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        }
    }

4.2.2.4 反射私有方法

public static void reflectPrivateMethod() {
    
    
        try {
    
    
            Class<?> c1 = Class.forName("Student");
            Student student = (Student) c1.newInstance();

            Method method = c1.getDeclaredMethod("function", String.class);
            method.setAccessible(true);

            method.invoke(student,"牛逼 牛逼 牛逼 私有的方法");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
    
    
            e.printStackTrace();
        }
    }

5. 反射优点和缺点

优点：

1. 对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法
2. 增加程序的灵活性和扩展性，降低耦合性，提高自适应能力
3. 反射已经运用在了很多流行框架如：Struts、Hibernate、Spring 等等。

缺点：

1. 使用反射会有效率问题。会导致程序效率降低。
2. 反射技术绕过了源代码的技术，因而会带来维护问题。反射代码比相应的直接代码更复杂 。