這種Java反射機制，87％的程序員不知道？

Class對象

虛擬機在class文件的載入階段，把類信息保存在方法區數據結構中，並在Java堆中生成一個Class對象，作為類信息的入口。

聲明兩個類，Cat.java 和 Dog.java

class Cat {

private String name;

private int age;

static {

System.out.println("Cat is load");

}

}

class Dog {

private String name;

private int age;

static {

System.out.println("Dog is load");

}

}

獲取Class對象一般有三種方式：

通過實例變數方式

public class test {

public static void main(String args) {

Dog dog = new Dog;

Class clazz = dog.getClass;

}

}

public class test {

public static void main(String args) {

Dog dog = new Dog;

Class clazz = dog.getClass;

}

}

通過類名方式

public class test {

public static void main(String args) {

Class clazz = Dog.class;

}

}

public class test {

public static void main(String args) {

Class clazz = Dog.class;

}

}

通過這種方式時，只會載入Dog類，並不會觸發其類構造器的初始化。

通過Class.forName(String classname)方式

public class ClassTest {

public static void main(String args) {

try {

Class clazz = Class.forName("zzzzzz.Dog");

} catch (ClassNotFoundException e) {}

}

}

public class ClassTest {

public static void main(String args) {

try {

Class clazz = Class.forName("zzzzzz.Dog");

} catch (ClassNotFoundException e) {}

}

}

在JDK源碼實現中，forName方法會調用Native方法forName0，它在JVM中調用findClassFromClassLoader載入Dog類，其原理和ClassLoader一樣，將會觸發Dog類的類構造器初始化，forName0方法聲明如下：

private static native Class<?> forName0(String name, boolean initialize, ClassLoader loader, Class> caller)

1

private static native Class<?> forName0(String name, boolean initialize, ClassLoader loader, Class> caller)

其中initialize參數，用來告訴虛擬機是否需要對載入的類進行初始化，如果initialize為false，則不會進行初始化Dog類。

Class clazz = Class.forName("zzzzzz.Dog", false, Dog.class.getClassLoader);

1

Class clazz = Class.forName("zzzzzz.Dog", false, Dog.class.getClassLoader);

反射機制

反射機制reflect可以在運行期間獲取類的欄位、方法、父類和介面等信息。

1、獲取類欄位

Class class_dog = Dog.class;

Field fields = class_dog.getDeclaredFields;

for (Field field : fields) {

System.out.println(field.getName);

}

1 Class class_dog = Dog.class;

2 Field fields = class_dog.getDeclaredFields;

3 for (Field field : fields) {

4 System.out.println(field.getName);

5 }

2、獲取類方法

Class class_dog = Dog.class;

Method methods = class_dog.getDeclaredMethods;

for (Method method : methods) {

System.out.println(method);

}

Class class_dog = Dog.class;

Method methods = class_dog.getDeclaredMethods;

for (Method method : methods) {

System.out.println(method);

}

通過method.invoke(obj, ...args)可以調用obj實例的method方法。

3、獲取對應的實例構造器，並生成類實例

public class ClassTest {

public static void main(String args) throws NoSuchMethodException {

Class class_dog = Dog.class;

Constructor constructor = class_dog.getConstructor(String.class, int.class);

constructor.newInstance("Tom", 10);

}

}

class Dog {

private String name;

private int age;

public Dog(String name, int age) {

this.name = name;

this.age = age;

}

}

public class ClassTest {

public static void main(String args) throws NoSuchMethodException {

Class class_dog = Dog.class;

Constructor constructor = class_dog.getConstructor(String.class, int.class);

constructor.newInstance("Tom", 10);

}

}

class Dog {

private String name;

private int age;

public Dog(String name, int age) {

this.name = name;

this.age = age;

}

}

如果沒有顯示的聲明默認構造器，class_dog.getConstructor會拋出NoSuchMethodException異常。

4、通過newInstance方法生成類實例

Class class_dog = Dog.class;

Dog dog = class_dog.newInstance;

Class class_dog = Dog.class;

Dog dog = class_dog.newInstance;

5、設置私有變數

Class class_dog = Dog.class;

Field name = class_dog.getDeclaredField("name");

name.setAccessible(true);

Dog dog = (Dog) class_dog.newInstance;

name.set(dog, "Tom");

Class class_dog = Dog.class;

Field name = class_dog.getDeclaredField("name");

name.setAccessible(true);

Dog dog = (Dog) class_dog.newInstance;

name.set(dog, "Tom");

6、獲取私有變數

Field f = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");

f.setAccessible(true);

return (Unsafe)f.get(null);

Field f = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");

f.setAccessible(true);

return (Unsafe)f.get(null);

這種方式在使用Unsafe類進行黑魔法時經常用到。

反射的性能問題

Stackoverflow上，很多人覺得使用反射reflect會影響系統性能，主要有以下幾點看法：

1、代碼的驗證防禦邏輯過於複雜，本來這塊驗證時在鏈接階段實現的，使用反射reflect時需要在運行時進行；

2、產生過多的臨時對象，影響GC的消耗；

3、由於缺少上下文，導致不能進行更多的優化，如JIT；

不過現代JVM已經運行的足夠快，我們應該把主要重心放在複雜的代碼邏輯上，而不是一開始就進行各種性能優化。

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