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晓林

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2022-12-30
目录

反射的原理

# 反射的原理

要了解反射,就得先知道 Java 代码在运行时期的三个阶段

  • 源代码阶段:Person.java 和 Person.class 都在硬盘上,还没进入内存
  • Class 类对象阶段:通过类加载器,将字节码文件加载进内存,万物皆对象,用 CLass 对象来描述 class 文件。该对象用来描述所有字节码文件的。
  • Runtime 运行时阶段

Person.class 里面包含了类的名字、类的成员变量、类的构造方法和类的成员方法等。

# 源代码阶段

例如定义一个类 Person

public class Person{
    public String name;
    private int age;   
    public Person(){}   
    public void eat(){}
}
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Person.java

↓

通过 Javac 命令编译

↓

Person.class 字节码文件,里面存放了三类重要的方法

  • 类的成员变量
  • 构造方法
  • 方法

Person.java 和 Person.class 都是文件,还没被加载进内存。

# CLass 类对象阶段

类加载器 ClassLoader 将字节码文件加载进内存。因为我们要创建一个对象,那么首先得知道这个类有什么信息,例如有什么成员变量、有什么构造方法和普通方法,这样我们才能创建对象。

那么,这个类的信息用什么来表示呢?在 Java 中,万物皆对象,有个类的名字就是 Class,用来表示字节码文件里的信息

Class Class<T>
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我们平时用的 String 类型,Random 类型,都是靠 Class 对象来创建实例的:

┌───────────────────────────┐
│      Class Instance       │──────> String
├───────────────────────────┤
│name = "java.lang.String"  │
└───────────────────────────┘
┌───────────────────────────┐
│      Class Instance       │──────> Random
├───────────────────────────┤
│name = "java.util.Random"  │
└───────────────────────────┘
┌───────────────────────────┐
│      Class Instance       │──────> Runnable
├───────────────────────────┤
│name = "java.lang.Runnable"│
└───────────────────────────┘
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不管什么字节码文件,都有

  • 成员变量 封装为 Field 对象,由于有多个,用 Field[] fields 表示
  • 构造方法 封装为 Constructor 对象,由于有多个,用 Constructor[] con 表示
  • 成员方法 封装为 Method 对象,由于有多个,用 Method[] methods 表示
┌───────────────────────────┐
│      Class Instance       │──────> String
├───────────────────────────┤
│name = "java.lang.String"  │
├───────────────────────────┤
│package = "java.lang"      │
├───────────────────────────┤
│super = "java.lang.Object" │
├───────────────────────────┤
│interface = CharSequence...│
├───────────────────────────┤
│field = value[],hash,...   │
├───────────────────────────┤
│method = indexOf()...      │
└───────────────────────────┘
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而这些信息,也都是用对象来表示的。

所以我们后续就围绕这几个类来学习:

  • Class:任何运行在内存中的所有类都是该 Class 类的实例对象,每个 Class 类对象内部都包含了本来的所有信息。记着一句话,通过反射干任何事,先找 Class 准没错!可以说通过 Class 实例获取 class 信息的方法称为反射(Reflection)。
  • Field:描述一个类的属性,内部包含了该属性的所有信息,例如数据类型,属性名,访问修饰符······
  • Constructor:描述一个类的构造方法,内部包含了构造方法的所有信息,例如参数类型,参数名字,访问修饰符······
  • Method:描述一个类的所有方法(包括抽象方法),内部包含了该方法的所有信息,与 Constructor 类似,不同之处是 Method 拥有返回值类型信息,因为构造方法是没有返回值的。

# 运行时阶段

此时类已被加载进内存,可以 new 对象了。

换句话说,也就是我们可以通过类加载器获取到某个类的信息(有什么成员变量、构造方法和普通方法),然后就可以通过它使用该类了

关于类加载器,我们这里不展开,后续再说。

上次更新: 2024/10/1 18:45:09
什么是反射
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