java反射 虚拟机优化_面试官问我：Java反射是什么？我回答竟然不上来......
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We all have moments of desperation. But if we can face them head on, that’s when we find out just how strong we really are.
我們都有絕望的時(shí)候，只有在勇敢面對(duì)時(shí)，我們才知道我們有多堅(jiān)強(qiáng)。
每日掏心話
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程序員小樂(ID:study_tech)第 935 次推文 圖源：百度
往日回顧：程序員下班關(guān)閉顯示器，卻從不關(guān)電腦，你知道為什么嗎？
正文
一.概念
反射就是把Java的各種成分映射成相應(yīng)的Java類。
Class類的構(gòu)造方法是private，由JVM創(chuàng)建。
反射是java語言的一個(gè)特性，它允程序在運(yùn)行時(shí)(注意不是編譯的時(shí)候)來進(jìn)行自我檢查并且對(duì)內(nèi)部的成員進(jìn)行操作。例如它允許一個(gè)java的類獲取他所有的成員變量和方法并且顯示出來。Java 的這一能力在實(shí)際應(yīng)用中也許用得不是很多，但是在其它的程序設(shè)計(jì)語言中根本就不存在這一特性。例如，Pascal、C 或者 C++ 中就沒有辦法在程序中獲得函數(shù)定義相關(guān)的信息。(來自Sun)
JavaBean 是 reflection 的實(shí)際應(yīng)用之一，它能讓一些工具可視化的操作軟件組件。這些工具通過 reflection 動(dòng)態(tài)的載入并取得 Java 組件(類) 的屬性。
反射是從1.2就有的，后面的三大框架都會(huì)用到反射機(jī)制,涉及到類"Class",無法直接new CLass()，其對(duì)象是內(nèi)存里的一份字節(jié)碼.
Class 類的實(shí)例表示正在運(yùn)行的 Java 應(yīng)用程序中的類和接口。枚舉是一種類，注釋是一種接口。每個(gè)數(shù)組屬于被映射為 Class 對(duì)象的一個(gè)類，所有具有相同元素類型和維數(shù)的數(shù)組都共享該 Class 對(duì)象。關(guān)注公眾號(hào)程序員小樂回復(fù)關(guān)鍵字“offer”獲取算法面試題和答案
基本的 Java類型(boolean、byte、char、short、int、long、float 和 double)和關(guān)鍵字 void 也表示為 Class 對(duì)象。Class 沒有公共構(gòu)造方法。
Class 對(duì)象是在加載類時(shí)由 Java 虛擬機(jī)以及通過調(diào)用類加載器中的 defineClass 方法自動(dòng)構(gòu)造的。
Personp1=newPerson();
//下面的這三種方式都可以得到字節(jié)碼
CLassc1=Date.class();
p1.getClass();
//若存在則加載，否則新建,往往使用第三種,類的名字在寫源程序時(shí)不需要知道，到運(yùn)行時(shí)再傳遞過來
Class.forName("java.lang.String");
Class.forName()字節(jié)碼已經(jīng)加載到j(luò)ava虛擬機(jī)中，去得到字節(jié)碼；java虛擬機(jī)中還沒有生成字節(jié)碼 用類加載器進(jìn)行加載，加載的字節(jié)碼緩沖到虛擬機(jī)中。
考慮下面這個(gè)簡(jiǎn)單的例子，讓我們看看 reflection 是如何工作的。
importjava.lang.reflect.*;
publicclassDumpMethods{
publicstaticvoidmain(Stringargs[]){
try{
Classc=Class.forName("java.util.Stack");
Methodm[]=c.getDeclaredMethods();
for(inti=0;i
System.out.println(m[i].toString());
}
catch(Throwablee){
System.err.println(e);
}
}
}
publicsynchronizedjava.lang.Objectjava.util.Stack.pop()
publicjava.lang.Objectjava.util.Stack.push(java.lang.Object)
publicbooleanjava.util.Stack.empty()
publicsynchronizedjava.lang.Objectjava.util.Stack.peek()
publicsynchronizedintjava.util.Stack.search(java.lang.Object)
;i++)
這樣就列出了java.util.Stack 類的各方法名以及它們的限制符和返回類型。這個(gè)程序使用Class.forName載入指定的類，然后調(diào)用 getDeclaredMethods 來獲取這個(gè)類中定義了的方法列表。java.lang.reflect.Methods 是用來描述某個(gè)類中單個(gè)方法的一個(gè)類。
以下示例使用 Class 對(duì)象來顯示對(duì)象的類名：
voidprintClassName(Objectobj){
System.out.println("Theclassof"+obj+
"is"+obj.getClass().getName());
}
還可以使用一個(gè)類字面值(JLS Section 15.8.2)來獲取指定類型(或 void)的 Class 對(duì)象。例如：
System.out.println("ThenameofclassFoois:"+Foo.class.getName());
在沒有對(duì)象實(shí)例的時(shí)候，主要有兩種辦法。
//獲得類類型的兩種方式
Classcls1=Role.class;
Classcls2=Class.forName("yui.Role");
注意第二種方式中，forName中的參數(shù)一定是完整的類名(包名+類名)，并且這個(gè)方法需要捕獲異常。現(xiàn)在得到cls1就可以創(chuàng)建一個(gè)Role類的實(shí)例了，利用Class的newInstance方法相當(dāng)于調(diào)用類的默認(rèn)的構(gòu)造器。
Objecto=cls1.newInstance();
//創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例
//Objecto1=newRole();//與上面的方法等價(jià)
二.常用方法
1.isPrimitive(判斷是否是基本類型的字節(jié)碼)
publicclassTestReflect{
publicstaticvoidmain(String[]args){
//TODOAuto-generatedmethodstub
Stringstr="abc";
Classcls1=str.getClass();
Classcls2=String.class;
Classcls3=null;//必須要加上null
try{
cls3=Class.forName("java.lang.String");
}catch(ClassNotFoundExceptione){
//TODOAuto-generatedcatchblock
e.printStackTrace();
}
System.out.println(cls1==cls2);
System.out.println(cls1==cls3);
System.out.println(cls1.isPrimitive());
System.out.println(int.class.isPrimitive());//判定指定的 Class 對(duì)象是否表示一個(gè)基本類型。
System.out.println(int.class==Integer.class);
System.out.println(int.class==Integer.TYPE);
System.out.println(int[].class.isPrimitive());
System.out.println(int[].class.isArray());
}
}
結(jié)果：
true
true
false
true
false
true
false
true
2.getConstructor和getConstructors()
java中構(gòu)造方法沒有先后順序，通過類型和參數(shù)個(gè)數(shù)區(qū)分。
publicclassTestReflect{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsSecurityException,NoSuchMethodException{
//TODOAuto-generatedmethodstub
Stringstr="abc";
System.out.println(String.class.getConstructor(StringBuffer.class));
}
}
3.Filed類代表某一類中的一個(gè)成員變量。
importjava.lang.reflect.Field;
publicclassTestReflect{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsSecurityException,NoSuchMethodException,NoSuchFieldException,IllegalArgumentException,Exception{
ReflectPointerrp1=newReflectPointer(3,4);
Fieldfieldx=rp1.getClass().getField("x");//必須是x或者y
System.out.println(fieldx.get(rp1));
/*
*private的成員變量必須使用getDeclaredField，并setAccessible(true),否則看得到拿不到
*/
Fieldfieldy=rp1.getClass().getDeclaredField("y");
fieldy.setAccessible(true);//暴力反射
System.out.println(fieldy.get(rp1));
}
}
classReflectPointer{
publicintx=0;
privateinty=0;
publicReflectPointer(intx,inty){//alt+shift+s相當(dāng)于右鍵source
super();
//TODOAuto-generatedconstructorstub
this.x=x;
this.y=y;
}
}
三.典型例題
1.將所有String類型的成員變量里的b改成a。
importjava.lang.reflect.Field;
publicclassTestReflect{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsSecurityException,NoSuchMethodException,NoSuchFieldException,IllegalArgumentException,Exception{
ReflectPointerrp1=newReflectPointer(3,4);
changeBtoA(rp1);
System.out.println(rp1);
}
privatestaticvoidchangeBtoA(Objectobj)throwsRuntimeException,Exception{
Field[]fields=obj.getClass().getFields();
for(Fieldfield:fields){
//if(field.getType().equals(String.class))
//由于字節(jié)碼只有一份,用equals語義不準(zhǔn)確
if(field.getType()==String.class){
StringoldValue=(String)field.get(obj);
StringnewValue=oldValue.replace('b','a');
field.set(obj,newValue);
}
}
}
}
classReflectPointer{
privateintx=0;
publicinty=0;
publicStringstr1="ball";
publicStringstr2="basketball";
publicStringstr3="itcat";
publicReflectPointer(intx,inty){//alt+shift+s相當(dāng)于右鍵source
super();
//TODOAuto-generatedconstructorstub
this.x=x;
this.y=y;
}
@Override
publicStringtoString(){
return"ReflectPointer[str1="+str1+",str2="+str2+",str3="
+str3+"]";
}
}
2.寫一個(gè)程序根據(jù)用戶提供的類名，調(diào)用該類的里的main方法。
為什么要用反射的方式呢？
importjava.lang.reflect.Field;
importjava.lang.reflect.Method;
publicclassTestReflect{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsSecurityException,NoSuchMethodException,NoSuchFieldException,IllegalArgumentException,Exception{
Stringstr=args[0];
/*
*這樣會(huì)數(shù)組角標(biāo)越界，因?yàn)閴焊鶝]有這個(gè)字符數(shù)組
*需要右鍵在runas-configurations-arguments里輸入b.Inter(完整類名)
*
*/
Methodm=Class.forName(str).getMethod("main",String[].class);
//下面這兩種方式都可以,main方法需要一個(gè)參數(shù)
m.invoke(null,newObject[]{newString[]{"111","222","333"}});
m.invoke(null,(Object)newString[]{"111","222","333"});//這個(gè)可以說明，數(shù)組也是Object
/*
*m.invoke(null,newString[]{"111","222","333"})
*上面的不可以,因?yàn)閖ava會(huì)自動(dòng)拆包
*/
}
}
classInter{
publicstaticvoidmain(String[]args){
for(Objectobj:args){
System.out.println(obj);
}
}
}
3.模擬instanceof操作符
classS{
}
publicclassIsInstance{
publicstaticvoidmain(Stringargs[]){
try{
Classcls=Class.forName("S");
booleanb1=cls.isInstance(newInteger(37));
System.out.println(b1);
booleanb2=cls.isInstance(newS());
System.out.println(b2);
}
catch(Throwablee){
System.err.println(e);
}
}
}
在這個(gè)例子中創(chuàng)建了一個(gè)S 類的 Class 對(duì)象，然后檢查一些對(duì)象是否是S的實(shí)例。Integer(37) 不是，但 new S()是。關(guān)注公眾號(hào)程序員小樂回復(fù)關(guān)鍵字“Java”獲取面試題和答案
四.Method類
代表類(不是對(duì)象)中的某一方法。
importjava.lang.reflect.Field;
importjava.lang.reflect.Method;
/*
*人在黑板上畫圓，涉及三個(gè)對(duì)象,畫圓需要圓心和半徑，但是是私有的，畫圓的方法
*分配給人不合適。
*
*司機(jī)踩剎車，司機(jī)只是給列車發(fā)出指令，剎車的動(dòng)作還需要列車去完成。
*
*面試經(jīng)常考面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)，比如人關(guān)門，人只是去推門。
*
*這就是專家模式：誰擁有數(shù)據(jù)，誰就是專家,方法就分配給誰
*/
publicclassTestReflect{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsSecurityException,NoSuchMethodException,NoSuchFieldException,IllegalArgumentException,Exception{
Stringstr="shfsfs";
//包開頭是com表示是sun內(nèi)部用的，java打頭的才是用戶的
MethodmtCharAt=String.class.getMethod("charAt",int.class);
Objectch=mtCharAt.invoke(str,1);//若第一個(gè)參數(shù)是null，則肯定是靜態(tài)方法
System.out.println(ch);
System.out.println(mtCharAt.invoke(str,newObject[]{2}));//1.4語法
}
}
五.數(shù)組的反射
Array工具類用于完成數(shù)組的反射操作。
同類型同緯度有相同的字節(jié)碼。
int.class和Integer.class不是同一份字節(jié)碼，Integer.TYPE，TYPE代表包裝類對(duì)應(yīng)的基本類的字節(jié)碼 int.
importjava.util.Arrays;
/*
*從這個(gè)例子看出即便字節(jié)碼相同但是對(duì)象也不一定相同,根本不是一回事
*
*/
publicclassTestReflect{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsSecurityException,NoSuchMethodException,NoSuchFieldException,IllegalArgumentException,Exception{
int[]a=newint[3];
int[]b=newint[]{4,5,5};//直接賦值后不可以指定長(zhǎng)度，否則ＣＥ
int[][]c=newint[3][2];
String[]d=newString[]{"jjj","kkkk"};
System.out.println(a==b);//false
System.out.println(a.getClass()==b.getClass());//true
//System.out.println(a.getClass()==d.getClass());//比較字節(jié)碼a和cd也沒法比
System.out.println(a.getClass());//輸出class[I
System.out.println(a.getClass().getName());//輸出[I,中括號(hào)表示數(shù)組，I表示整數(shù)
System.out.println(a.getClass().getSuperclass());//輸出classjava.lang.Object
System.out.println(d.getClass().getSuperclass());//輸出classjava.lang.Object
//由于父類都是Object,下面都是可以的
Objectobj1=a;//不可是Object[]
Objectobj2=b;
Object[]obj3=c;//基本類型的一位數(shù)組只可以當(dāng)做Object，非得還可以當(dāng)做Object[]
Objectobj4=d;
//注意asList處理int[]和String[]的區(qū)別
System.out.println(Arrays.asList(b));//1.4沒有可變參數(shù)，使用的是數(shù)組,[[I@1bc4459]
System.out.println(Arrays.asList(d));//[jjj,kkkk]
}
}
六.結(jié)束語
以上就是反射機(jī)制的簡(jiǎn)單的使用，顯然學(xué)過spring的朋友一定明白了，為什么可以通過配置文件就可以讓我們獲得指定的方法和變量，在我們創(chuàng)建對(duì)象的時(shí)候都是通過傳進(jìn)string實(shí)現(xiàn)的，就好像你需要什么，我們?nèi)槟闵a(chǎn)，還有我們一直在用Object,這就說明java語言的動(dòng)態(tài)特性，依賴性大大的降低了。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的java反射 虚拟机优化_面试官问我：Java反射是什么？我回答竟然不上来......的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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