一、概述
在认识java反射之前我们先来认识一下什么是动态语言与静态语言。
动态语言
是一类在运行时可以改变其结构的语言:例如新的函数、对象、甚至代码可以 被引进,已有的函数可以被删除或是其他结构上的变化。通俗点说就是在运行时代码可以根据某些条件改变自身结构。
主要动态语言:Object-C、C#、JavaScript、PHP、Python、Erlang。
静态语言
与动态语言相对应的,运行时结构不可变的语言就是静态语言。如Java、C、C++。Java不是动态语言,但Java可以称之为“准动态语言”。即Java有一定的动态性,我们可以利用反射机制、字节码操作获得类似动态语言的特性。 Java的动态性让编程的时候更加灵活!
像C、C++这类型语言一旦编译完成之后,运行时加载到内存后,程序内部结构无法被改变,因此被称为静态语言。但是java由于有反射的功能,可以通过反射让程序在运行过程中,动态的加载类到内存,从而改变了程序结构,因此java在一定程度上具备了动态语言的特性。
反射
Reflection(反射)是被视为动态语言的关键,反射机制允许程序在执行期 借助于ReflectionAPI取得任何类的内部信息,并能直接操作任意对象的内 部属性及方法。
加载完类之后,在堆内存的方法区中就产生了一个Class类型的对象(一个类只有一个Class对象),这个对象就包含了完整的类的结构信息。我们可以通过这个对象看到类的结构。这个对象就像一面镜子,透过这个镜子看到类的结构,所以,我们形象的称之为:反射。
反射提供的功能
- 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
- 在运行时获取泛型信息
- 在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法
- 在运行时处理注解
- 生成动态代理
反射工作原理
步骤一:源文件转class文件
在Java编程中,一旦我们完成了一个Java项目的编写,每个Java源文件都会经过编译器的处理,生成相应的.class文件。这是反射机制得以发挥作用的第一步。
步骤二:加载到jvm
当我们的Java程序开始运行时,ClassLoader会介入并负责将编译好的.class文件加载到JVM中。这一步是反射机制得以顺利工作的关键。
当一个类被成功加载到JVM后,系统会在内存中自动为其创建一个Class对象。接下来,我们可以通过这个Class对象来获取该类的各种信息,包括其属性、方法和构造函数。这一过程可以通过以下方式实现:
在日常编程中,我们通常使用new
关键字来创建对象。实际上,这个过程是通过Class对象来完成的。需要注意的是,这个Class文件是在编译阶段就已经生成的,也就是说,程序在运行时,JVM是按照预先定义好的规则来执行和创建对象的。
在使用new
关键字创建对象时,我们必须明确指定类名,这种实现方式被称为硬编码,缺乏灵活性。然而,通过Java的反射机制,我们只需传入类名参数,就能动态生成对象。这种灵活性极大地降低了程序各部分之间的耦合性,使得程序更加易于扩展和维护。因此,许多Java开发框架都充分利用了反射机制的优势。
使用反射