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Java反射机制详解

05-11 15:42 377浏览
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Java的反射(reflection)机制是指在程序的运行状态中,可以构造任意一个类的对象,可以了解任意一个对象所属的类,可以了解任意一个类的成员变量和方法,可以调用任意一个对象的属性和方法。这种动态获取程序信息以及动态调用对象的功能称为Java语言的反射机制。反射被视为动态语言的关键。在Java编程语言中,反射是一种强有力的工具,是面向抽象编程一种实现方式,它能使代码语句更加灵活,极大提高代码的运行时装配能力。Java反射机制的存在主要是为了提供了以下功能: 在运行时判断任意一个对象所属的类;在运行时构造任意一个类的对象;在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法;在运行时调用任意一个对象的方法;生成动态代理。

当我们编写完一个Java项目之后,每个java文件都会被编译成一个.class文件,这些Class对象承载了这个类的所有信息,包括父类、接口、构造函数、方法、属性等,这些class文件在程序运行时会被ClassLoader加载到虚拟机中。当一个类被加载以后,Java虚拟机就会在内存中自动产生一个Class对象。我们通过new的形式创建对象实际上就是通过这些Class来创建,只是这个过程对于我们是不透明的而已。反射的工作原理就是借助Class.java、Constructor.java、Method.java、Field.java这四个类在程序运行时动态访问和修改任何类的行为和状态。反射机制所需的类主要有java.lang包中的Class类和java.lang.reflect包中的Constructor类、Field类、Method类和Parameter类。Class类是一个比较特殊的类,它是反射机制的基础,Class类的对象表示正在运行的Java程序中的类或接口,也就是任何一个类被加载时,即将类的.class文件(字节码文件)读入内存的同时,都自动为之创建一个java.lang.Class对象。Class类没有公共构造方法,其对象是JVM在加载类时通过调用类加载器中的defineClass()方法创建的,因此不能显式地创建一个Class对象。通过这个Class对象,才可以获得该对象的其他信息。

我们不得不承认java中的反射机制是一把双刃剑,在极大提高代码的运行时装配能力和代码灵活度的同时,也带来了性能上的弱势。因为Java反射机制中包含了一些动态类型,所以Java虚拟机不能够对这些动态代码进行优化。在安全性方面,使用反射通常需要程序的运行没有安全方面的限制,如果一个程序对安全性有一定的要求,反射是无法达到要求的。反射允许代码执行一些通常不被允许的操作,所以使用反射有可能会导致意想不到的后果。反射代码破坏了Java程序结构的抽象性,所以当程序运行的平台发生变化的时候,由于抽象的逻辑结构不能被识别,代码产生的效果与之前会产生差异。

但反射的基础语法依旧支持我们有能力自己写出优秀的框架,同时反射技术也是学习Android插件化技术、Hook技术等必不可少的。因此,掌握Java中的反射机制是十分有必要的,不仅能够让我们举一反三,推导出其它编程语言中的反射机制,也能提高我们的开发能力。当然,光靠理论支持是远远不够的,我们还应多进行实践操作。动力节点在线就是这样一个为我们提供实践操作机会的免费Java学习网站,里面的许多包含反射的源代码可以供我们去探究。

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杨晶珍
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