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08.Java反射問題

發(fā)布時間:2020-06-09 05:18:46 來源:網(wǎng)絡(luò) 閱讀:299 作者:楊充 欄目:移動開發(fā)
目錄介紹
  • 8.0.0.1 反射的原理是什么?有哪些途徑獲取到Class對象,Class類的含義和作用是什么?什么是class類?
  • 8.0.0.2 有哪些方式可以提高反射效率?為何反射消耗性能?究竟是怎么影響的,舉例說明?
  • 8.0.0.3 java反射機制提供了什么功能?發(fā)射具有暴力訪問權(quán)限,如何防止反射序列化***單例?
  • 8.0.0.4 通過反射獲得泛型的實際類型參數(shù)?反射獲取構(gòu)造方法,變量,方法的方法是哪些?
  • 8.0.0.5 getGenericParameterTypes 與 getParameterTypes區(qū)別?
  • 8.0.0.6 反射有什么作用和應(yīng)用?反射和注解相比,為何反射消耗性能,有什么優(yōu)缺點?

好消息

  • 博客筆記大匯總【15年10月到至今】,包括Java基礎(chǔ)及深入知識點,Android技術(shù)博客,Python學(xué)習(xí)筆記等等,還包括平時開發(fā)中遇到的bug匯總,當(dāng)然也在工作之余收集了大量的面試題,長期更新維護并且修正,持續(xù)完善……開源的文件是markdown格式的!同時也開源了生活博客,從12年起,積累共計500篇[近100萬字],將會陸續(xù)發(fā)表到網(wǎng)上,轉(zhuǎn)載請注明出處,謝謝!
  • 鏈接地址:https://github.com/yangchong211/YCBlogs
  • 如果覺得好,可以star一下,謝謝!當(dāng)然也歡迎提出建議,萬事起于忽微,量變引起質(zhì)變!所有博客將陸續(xù)開源到GitHub!
8.0.0.1 反射的原理是什么?有哪些途徑獲取到Class對象,Class類的含義和作用是什么?什么是class類?
  • 反射的原理是什么?
    • 反射是為了能夠動態(tài)的加載一個類,動態(tài)的調(diào)用一個方法,動態(tài)的訪問一個屬性等動態(tài)要求而設(shè)計的。它的出發(fā)點就在于JVM會為每個類創(chuàng)建一個java.lang.Class類的實例,通過該對象可以獲取這個類的信息,然后通過使用java.lang.reflect包下得API以達到各種動態(tài)需求。
    • 反射機制是在運行狀態(tài)中,對于任意一個類,都能夠知道這個類的所有屬性和方法;對于任意一個對象,都能夠調(diào)用它的任意一個方法和屬性,這種動態(tài)獲取的信息以及動態(tài)調(diào)用對象的方法的功能稱為java語言的反射機制。
  • 有哪些途徑獲取到Class對象,Class類的含義和作用是什么?
    • 每一個Class類的對象就代表了一種被加載進入JVM的類,它代表了該類的一種信息映射。開發(fā)者可以通過3種途徑獲取到Class對象。
    • 技術(shù)博客大總結(jié)
    • 第一種方式:Class的forName()方法的返回值就是Class類型,也就是動態(tài)導(dǎo)入類的Class對象的引用。
    • public static Class<?> forName(String className) throws ClassNotFoundException
    • 第二種方式:每個類都會有一個名稱為Class的靜態(tài)屬性,通過它也是可以獲取到Class對象的,示例代碼如下:
      Class<Student> clazz = Student.class;   // 訪問Student類的class屬性
    • 第三種方式:Object類中有一個名為getClass的成員方法,它返回的是對象的運行時類的Class對象。因為Object類是所有類的父類,所以,所有的對象都可以使用該方法得到它運行時類的Class對象,示例代碼如下:
      Student stu = new Student();
      Class<Student> clazz = stu.getClass();   // 調(diào)用Student對象的getName方法
  • 什么是class類?
    • .class文件:是由一個.java文件通過編譯過程生成的.class文件。Class對象:當(dāng)Java虛擬機加載一個.class文件到內(nèi)存時,都會生成一個對應(yīng)的Class對象,注意的是這個Class對象有且只有一個存在于內(nèi)存當(dāng)中。
8.0.0.2 有哪些方式可以提高反射效率?為何反射消耗性能?究竟是怎么影響的,舉例說明?
  • 有哪些方式可以提高反射效率?

    • 善用API:比如,盡量不要getMethods()后再遍歷篩選,而直接用getMethod(methodName)來根據(jù)方法名獲取方法。
    • 技術(shù)博客大總結(jié)
    • 適當(dāng)使用緩存:比如,需要多次動態(tài)創(chuàng)建一個類的實例的時候,有緩存的寫法會比沒有緩存要快很多:
      
      // 1. 沒有緩存
      void createInstance(String className){
      return Class.forName(className).newInstance();
      }

    // 2. 緩存forName的結(jié)果
    void createInstance(String className){
    cachedClass = cache.get(className);
    if (cachedClass == null){
    cachedClass = Class.forName(className);
    cache.set(className, cachedClass);
    }
    return cachedClass.newInstance();
    }

  • 為何反射消耗性能?
8.0.0.3 java反射機制提供了什么功能?發(fā)射具有暴力訪問權(quán)限,如何避免反射***?
  • java反射機制提供了什么功能?
    • 在運行時能夠判斷任意一個對象所屬的類
    • 在運行時構(gòu)造任意一個類的對象
    • 在運行時判斷任意一個類所具有的成員變量和方法
    • 在運行時調(diào)用任一對象的方法技術(shù)博客大總結(jié)
    • 在運行時創(chuàng)建新類對象
  • 發(fā)射具有暴力訪問權(quán)限,如何避免反射***?
  • 如何防止反射序列化***單例

    • 枚舉單例
      public enum Singleton {
          INSTANCE {
              @Override
              protected void read() {
                  System.out.println("read");
              }
              @Override
              protected void write() {
                  System.out.println("write");
              }
          };
          protected abstract void read();
          protected abstract void write();
      }
    • class文件:

      public abstract class Singleton extends Enum{
          private Singleton(String s, int i){
              super(s, i);
          }
      
          protected abstract void read();
          protected abstract void write();
          public static Singleton[] values(){
              Singleton asingleton[];
              int i;
              Singleton asingleton1[];
              System.arraycopy(asingleton = ENUM$VALUES, 0, asingleton1 = new Singleton[i = asingleton.length], 0, i);
              return asingleton1;
          }
      
          public static Singleton valueOf(String s) {
              return (Singleton)Enum.valueOf(singleton/Singleton, s);
          }
      
          Singleton(String s, int i, Singleton singleton){
              this(s, i);
          }
      
          public static final Singleton INSTANCE;
          private static final Singleton ENUM$VALUES[];
      
          static {
              INSTANCE = new Singleton("INSTANCE", 0){
      
                  protected void read(){
                      System.out.println("read");
                  }
      
                  protected void write(){
                      System.out.println("write");
                  }
      
              };
              ENUM$VALUES = (new Singleton[] {
                  INSTANCE
              });
          }
      }
      • 類的修飾abstract,所以沒法實例化,反射也無能為力。關(guān)于線程安全的保證,其實是通過類加載機制來保證的,我們看看INSTANCE的實例化時機,是在static塊中,JVM加載類的過程顯然是線程安全的。對于防止反序列化生成新實例的問題還不是很明白,一般的方法我們會在該類中添加上如下方法,不過枚舉中也沒有顯示的寫明該方法。技術(shù)博客大總結(jié)
        //readResolve to prevent another instance of Singleton
        private Object readResolve(){
        return INSTANCE;
        }
8.0.0.4 通過反射獲得泛型的實際類型參數(shù)?反射獲取構(gòu)造方法,變量,方法的方法是哪些?
  • 通過反射獲得泛型的實際類型參數(shù)

    • 把泛型變量當(dāng)成方法的參數(shù),利用Method類的getGenericParameterTypes方法來獲取泛型的實際類型參數(shù)
    • 例子:

      public class GenericTest {
      
          public static void main(String[] args) throws Exception {
              getParamType();
          }
      
           /*利用反射獲取方法參數(shù)的實際參數(shù)類型*/
          public static void getParamType() throws NoSuchMethodException{
              Method method = GenericTest.class.getMethod("applyMap",Map.class);
              //獲取方法的泛型參數(shù)的類型
              Type[] types = method.getGenericParameterTypes();
              System.out.println(types[0]);
              //參數(shù)化的類型
              ParameterizedType pType  = (ParameterizedType)types[0];
              //原始類型
              System.out.println(pType.getRawType());
              //實際類型參數(shù)
              System.out.println(pType.getActualTypeArguments()[0]);
              System.out.println(pType.getActualTypeArguments()[1]);
          }
      
          /*供測試參數(shù)類型的方法*/
          public static void applyMap(Map<Integer,String> map){
      
          }
      
      }
    • 輸出結(jié)果:
      java.util.Map<java.lang.Integer, java.lang.String>
      interface java.util.Map
      class java.lang.Integer
      class java.lang.String
  • 反射獲取構(gòu)造方法,變量,方法的方法是哪些?技術(shù)博客大總結(jié)
    • 在反射包中,我們常用的類主要有Constructor類表示的是Class 對象所表示的類的構(gòu)造方法,利用它可以在運行時動態(tài)創(chuàng)建對象、Field表示Class對象所表示的類的成員變量,通過它可以在運行時動態(tài)修改成員變量的屬性值(包含private)、Method表示Class對象所表示的類的成員方法,通過它可以動態(tài)調(diào)用對象的方法(包含private)。
8.0.0.5 getGenericParameterTypes 與 getParameterTypes區(qū)別?
  • getGenericParameterTypes 與 getParameterTypes區(qū)別?
    • getGenericParameterTypes 與 getParameterTypes 都是獲取構(gòu)成函數(shù)的參數(shù)類型
    • 前者返回的是Type類型,后者返回的是Class類型,由于Type頂級接口,Class也實現(xiàn)了該接口,因此Class類是Type的子類,Type 表示的全部類型而每個Class對象表示一個具體類型的實例,如String.class僅代表String類型。由此看來Type與 Class 表示類型幾乎是相同的,只不過Type表示的范圍比Class要廣得多而已。當(dāng)然Type還有其他子類,如:
      • TypeVariable:表示類型參數(shù),可以有上界,比如:T extends Number
      • ParameterizedType:表示參數(shù)化的類型,有原始類型和具體的類型參數(shù),比如:List<String>
      • WildcardType:表示通配符類型,比如:?, ? extends Number, ? super Integer
8.0.0.6 反射有什么作用和應(yīng)用?反射和注解相比,為何反射消耗性能,有什么優(yōu)缺點?
  • 反射有什么作用和應(yīng)用?
    • 含義:在運行狀態(tài)中,對于任意一個類都能知道它的所有屬性和方法,對于任何一個對象都能夠調(diào)用它的任何一個方法和屬性。
    • 功能:動態(tài)性,體現(xiàn)在:在運行時判斷任意一個類所具有的屬性和方法; 在運行時判斷任意一個對象所屬的類;在運行時構(gòu)造任意一個類的對象;在運行時調(diào)用任意一個對象的方法;生成動態(tài)代理
  • 為何反射消耗性能
    • 技術(shù)博客大總結(jié)
  • 有什么優(yōu)缺點
    • 優(yōu)點
      • 動態(tài)編譯:運行時確定類型,綁定對象。動態(tài)編譯最大限度的發(fā)揮了java的靈活性,體現(xiàn)了多態(tài)的應(yīng)用,有利于降低類之間的耦合性。
      • 反射機制的優(yōu)點就是可以實現(xiàn)動態(tài)創(chuàng)建對象和編譯,體現(xiàn)出很大的靈活性,特別是在開發(fā)中。它的靈活性就表現(xiàn)的十分明顯。比如,一個大型的軟件,不可能一次就把把它設(shè)計的很完美,當(dāng)這個程序編譯后,發(fā)布了,當(dāng)發(fā)現(xiàn)需要更新某些功能時,我們不可能要用戶把以前的卸載,再重新安裝新的版本,假如這樣的話,這個軟件肯定是沒有多少人用的。采用靜態(tài)的話,需要把整個程序重新編譯一次才可以實現(xiàn)功能的更新,而采用反射機制的話,它就可以不用卸載,只需要在運行時才動態(tài)的創(chuàng)建和編譯,就可以實現(xiàn)該功能。

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