Java基础之反射详解

简介

反射（Reflection）是Java语言的重要特性之一，可以在运行时获取一个类的构造方法、成员变量、方法等信息。反射使得Java编写的代码具有更强的灵活性和可扩展性。

反射的基本应用

获取Class对象

获取一个类的Class对象，可以使用以下三种方式：

• 调用类的静态变量class。
• 使用对象的getClass()方法。
• 使用Class类的静态方法forName()。

示例代码：

// 调用类的静态变量class
Class clazz1 = String.class;

// 使用对象的getClass()方法
String str = new String("Hello");
Class clazz2 = str.getClass();

// 使用Class类的静态方法forName()
Class clazz3 = Class.forName("java.lang.String");

获取类的构造方法、成员变量和方法

获取Class对象后，可以使用getConstructor、getFields、getMethod等方法获取类的构造方法、成员变量和方法。

示例代码：

// 获取String类的构造方法
Constructor<String> constructor = String.class.getConstructor(String.class);

// 获取String类的成员变量length
Field field = String.class.getField("length");

// 获取String类的方法length()
Method method = String.class.getMethod("length");

通过反射创建对象、访问属性和调用方法

获取构造方法、成员变量和方法后，就可以使用反射创建对象、访问属性和调用方法。

示例代码：

// 创建String对象
String str = constructor.newInstance("Hello");

// 获取String对象的长度属性
int length = (int)field.get(str);

// 调用String对象的length()方法
int len = (int)method.invoke(str);

反射的高级应用

动态代理

动态代理是Java反射机制的一个高级应用，可以让我们在运行时动态创建一个实现某个接口的代理类，而无需编写代理类的源代码。使用动态代理可以实现AOP（面向切面编程）。

示例代码：

// 定义一个接口
interface Hello {
    void sayHello();
}

// 定义一个实现接口的类
class HelloImpl implements Hello {
    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello world!");
    }
}

// 定义一个实现InvocationHandler接口的类
class HelloInvocationHandler implements InvocationHandler {
    private Object obj;

    public HelloInvocationHandler(Object obj) {
        this.obj = obj;
    }

    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args)
            throws Throwable {
        System.out.println("Before method " + method.getName());
        Object result = method.invoke(obj, args);
        System.out.println("After method " + method.getName());
        return result;
    }
}

// 创建动态代理
Hello hello = new HelloImpl();
InvocationHandler handler = new HelloInvocationHandler(hello);
Hello proxy = (Hello)Proxy.newProxyInstance(hello.getClass().getClassLoader(),
        hello.getClass().getInterfaces(),
        handler);
proxy.sayHello();

自定义注解和注解处理器

注解（Annotation）是一种用来描述代码的元数据，包含在源代码中，可以通过反射获取。我们可以通过自定义注解的方式，对代码进行描述和标记。同时，使用注解处理器可以对注解进行解析和处理。

示例代码：

// 定义一个注解
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@interface MyAnnotation {
    String value();
}

// 使用注解
@MyAnnotation(value = "Hello world!")
class MyClass {
}

// 定义一个注解处理器
class MyAnnotationProcessor {
    public static void process(Class<?> clazz) {
        MyAnnotation annotation = clazz.getAnnotation(MyAnnotation.class);
        if (annotation != null) {
            System.out.println(annotation.value());
        }
    }
}

// 使用注解处理器处理注解
MyAnnotationProcessor.process(MyClass.class);

总结

本文介绍了Java反射机制的基本应用和高级应用，希望读者能够掌握Java反射的使用方法，增强代码的灵活性和可扩展性。