Java之反射机制与优点

说到反射这个词，大部分开发者想到的也许是框架。可以说，反射是框架的灵魂，特别是在Spring的IOC技术中，接下来我来讲讲我对反射的理解

反射机制

在讲反射之前，我们先来梳理java program的运行过程

• 首先，需要先对java文件进行编译，转换成class文件（字节码文件），然后存储在磁盘中
• 然后，在运行时，当遇到需要调用的class文件时，JVM会通过ClassLoader（类加载器）去磁盘转码class文件，而后存入内存中
• 由上图可得：无论创建同类型的几个对象，内存中的该类型class对象仅仅只有一个，通过该class对象来获取其中的属性、方法，而后将获取到的属性、方法组成一个对象，反射与new一个对象都是如此做的
• 而反射则是通过相应的class类型来获取内存中的class对象的所有信息

反射优点

经过上面的讲解，我们知道了java反射的机制，那么反射的好处是什么呢？

• 优点：由于java是static type language（静态类型语言），对于所有代码的加载都是在编译时进行检验的，调用任何对象都必须先创建这个对象，那么在不同的代码中，会由于创建多个对象而造成代码冗余、性能下降，这样就不够灵活；但是利用反射即可解决这个问题，因为反射的作用时效是running time，只有在需要用到相关的program时，才会去加载相关的class对象，那么可提升代码的拓展性
• 作用场景：
  • 对于不知类型的对象，如果想调用它的方法，那么可利用反射，绕过编译器的检测
  • 举例：
    • 场景一

      • Reflection（创建一个方法，传递的参数是不知道类型的）

         public class Reflection {
              public void refleMethod(Object object) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException {
                  Method method = object.getClass().getMethod("doSomething", null);
                  method.invoke(object, null);
              }
          }
        

      • RealObject（传递的对象）

          public class RealObject {
              public void doSomething() {
                  System.out.println("this is real object");
              }
          }
        

      • main

          public class Main {
              public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException {
                  Reflection reflection = new Reflection();
                  System.out.println("hello wolrd");
                  RealObject realObject = new RealObject();
                  reflection.refleMethod(realObject);
              }
          }
        

      • 运行结果

          hello wolrd
          this is real object
        

    • 总结：由上述例子可以看出反射的优点，在传递参数不知道类型的情况下，我们可以通过反射来获取其方法（如果存在的话），提高代码的拓展性，同时降低代码的耦合性
  • 场景二：
    • @annotation（注解的使用）
    • 由于java语言的约束，。在Spring的IoC的作用原理，则是对于上下文配置的对象，会统一的加载到spring的容器中。对于加了注解@Service的对象，则可以获取到Spring容器中的统一对象

总结

由于java的反射机制，我们可以提高代码的拓展性，同时降低了代码耦合性

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反射的缺点

• 通过Oracle公司提供的反射API，我看到了几点反射的缺点，特此记录，以待在以后开发的过程中验证

  • 原文如下

  • 翻译：

    绩效开销
    由于反射涉及动态解析的类型，因此无法执行某些Java虚拟机优化。因此，反射操作的性能低于非反射操作，并且应避免在性能敏感应用程序中频繁调用的代码段中。

    安全限制
    Reflection需要运行时权限，在安全管理器下运行时可能不存在。对于必须在受限安全上下文中运行的代码，例如在Applet中，这是一个重要的考虑因素。

    内部接触
    由于反射允许代码执行在非反射代码中非法的操作，例如访问私有字段和方法，因此使用反射会导致意外的副作用，这可能导致代码功能失常并可能破坏可移植性。反射代码打破了抽象，因此可能会通过升级平台来改变行为。

若以上有何错误的地方，烦请指出，谢谢

参考资料：
What is reflection and why is it useful?：https://stackoverflow.com/questions/37628/what-is-reflection-and-why-is-it-useful
The Reflection API：https://docs.oracle.com/javase/tutorial/reflect/index.html