Der ultimative Leitfaden zur Java Reflection API

Mit der Java Reflection -API können Programme zur Laufzeit dynamisch Klasseninformationen und Betriebsfelder, Methoden und Konstrukteure erhalten, und unterstützt das Erstellen von Instanzen, den Aufruf von Methoden und den Zugriff auf private Mitglieder. 2. Die drei Möglichkeiten, Klassenobjekte zu erhalten, sind: Klassenname.Class, Object.getClass () und class.forname ("Vollbezogener Name"), und der dritte Typ muss ClassNotFoundException verarbeiten; 3.. Sie können Felder über getDeclaredfield () und Getfield () erhalten, setAcrable (True) durchbricht Zugriffsbeschränkungen und kooperiert mit Get () und set () Betriebswerten; V. 5. Verwenden Sie GetConstructor () oder getDeclaredConstructor (), um den Konstruktor zu erhalten, und erstellen Sie dann das Objekt in NewInstance (). Der private Konstruktor muss zuerst Accessible (True) festlegen; 6. Es wird häufig in Frameworks wie Federabhängigkeitsinjektion, Jackson -Serialisierung, Jüngertests, Hibernate -ORM usw. verwendet, um automatisierte Objektvorgänge zu erreichen. 7. Die Reflexionsleistung ist niedrig, und aufgrund begrenzter Sicherheitsprüfungen und JIT-Optimierung wird empfohlen, reflektierte Objekte zu reflektieren und hochfrequente Anrufe zu vermeiden. 8. Es gibt Sicherheitsrisiken wie die Zerstörung der Kapselung und Deserialisierungsanfälligkeiten und sollten in einer kontrollierten Umgebung beschränkt sein, um Offenheit gegenüber nicht vertrauenswürdigen Eingaben zu vermeiden. 9. Um generische Informationen zu erhalten, müssen Sie die Methode getGenericxxx () verwenden, z. 10. Zu den besten Praktiken gehören: Priorisierung von getDeclaredxxx (), sorgfältig aufgerufenen SetAccessible (True), Cache Reflective Objects, ordnungsgemäß behandelte Ausnahmen und Vermeiden von Reflexionsmissbrauch, um normale Entwurfsmuster zu ersetzen. Nur durch das korrekte Verständnis und die rationale Verwendung von Reflexionen können wir Leistung und Sicherheitsrisiken vermeiden und gleichzeitig die Flexibilität verbessern.

Die Java Reflection API ist ein leistungsstarker Mechanismus von Java, mit dem Programme strukturelle Informationen wie Klassen, Methoden, Felder, Konstrukteure zur Laufzeit überprüfen und ändern können und sogar Methoden aufrufen oder Felder zur Laufzeit betreiben können, ohne ihre Existenz zur Kompilierungszeit zu kennen. Diese Fähigkeit zur "Einführung" wird häufig in der Rahmenentwicklung, der Abhängigkeitsinjektion, der Serialisierung, den Testwerkzeugen und anderen Szenarien verwendet.

In diesem Artikel werden Sie ein umfassendes Verständnis der Kernfunktionen, der Verwendung, der Best Practices und der potenziellen Risiken der Java -Reflexions -API vermitteln.

1. Was ist Java -Reflexion?

Reflexion bezieht sich auf die Fähigkeit eines Programms, Klasseninformationen dynamisch zu erhalten und Klassen oder Objekte zur Laufzeit zu betreiben. Unter normalen Umständen wird Java -Code über die JVM zusammengestellt und ausgeführt. Während der Verwendung von Reflexion können Sie ausführen:

• Holen Sie sich den Unterrichtsnamen, den Modifikator, die übergeordnete Klasse und den Implementierungsschnittstellen
• Holen Sie sich die Felder, Methoden und den Konstruktor der Klasse
• Erstellen Sie eine Objektinstanz
• Aufrufen von Methoden
• Auf Feldwerte zugreifen und ändern (einschließlich privater Felder)

Dies bricht die Einkapselung aus, bringt aber auch große Flexibilität.

 Klasse <?> Clazz = string.class; // Klassenobjektobjekt obj = clazz.newinstance (); // Erstellen Sie eine Instanz (veraltet wird empfohlen, den Konstruktor zu verwenden).

2. Drei Möglichkeiten, Klassenobjekte zu erhalten

Bevor Sie die Reflexion verwenden, müssen Sie zuerst Class erhalten. Es gibt drei allgemeine Möglichkeiten:

• Rufen Sie .class nach Klassenname an

   Class <string> clazz = string.class;

• Anrufen .getClass() über Objekt

   String str = "Hallo";
  Klasse <? erweitert String> clazz = str.getClass ();

• Verwenden Sie Class.forName() über den voll qualifizierten Namen der Klasse

   Class <?> Clazz = class.forname ("java.lang.String");

⚠️ HINWEIS: Class.forName() kann ClassNotFoundException werfen und muss verarbeitet werden.

3.. Verwenden Sie die Mitglieder der Reflexion Operation Class

Feld (Feld) holen

Sie können die Felder der Klasse (einschließlich öffentlich, privat usw.) erhalten und deren Werte lesen oder ändern.

 Field field = clazz.getDeclaredfield ("Wert"); // privates Feld erhalten. // Zugriffsbeschränkungen String value = (string) field.get (OBJ); // Field Value Field.set (OBJ, "neuer Wert"); // Feldwert festlegen

• getDeclaredField() : Holen Sie sich die von dieser Klasse deklarierten Felder (ohne Erbschaft)
• getField() : Nur öffentliche Felder (einschließlich ererbt)

Methode abrufen (Methode)

Methoden, die Objekte aufrufen, einschließlich privater Methoden.

 Method -Methode = clazz.getDeclaredMethod ("toString");
method.setAccessible (true);
String result = (String) Methode.invoke (OBJ); // Rufmethode

Unterstützen Sie Parameter und Rückgabewerttyp -Matching:

 Method method = clazz.getDeclaredMethod ("substring", int.class, int.class);
String result = (String) Methode.invoke (str, 0, 3);

Holen Sie sich den Konstruktor

Dynamisch Objektinstanzen erstellen.

 Constructor <?> Cons = clazz.getConstructor (string.class);
Objekt obj = con.Newinstance ("Hallo");

Unterstützt, private Konstruktoren zu bekommen und zu instanziieren:

 Konstruktor <?> Con = clazz.getDeclaredConstructor ();
con.setAccessible (true);
Objekt obj = con.Newinstance ();

4. Praktische Anwendungsszenarien

(1) Rahmenentwicklung (wie Frühling, MyBatis)

Die Abhängigkeitsinjektion (DI) des Frühlings wird durch Reflexion erreicht. Es scannt Klassen mit Anmerkungen wie @Component und @Service und erstellt Instanzen und injiziert Abhängigkeiten durch Reflexion.

(2) Serialisierung und Deserialisierung (wie Jackson, GSON)

Die JSON -Bibliothek liest Objektfelder durch Reflexion, konvertiert sie in JSON -Strings und umgekehrt. Auch wenn das Feld privat ist, kann es durch setAccessible(true) zugegriffen werden.

(3) Unit -Tests (wie JUNIT)

Junit verwendet Reflection, um Methoden aufzurufen, die von @Test Annotation ohne hartcodierte Methodennamen gekennzeichnet sind.

(4) ORM -Framework (wie Hibernate)

Setzen Sie beim Zuordnen von Datenbankdatensätzen in Java -Objekte die Feldwerte nach Reflexion, um eine automatische Füllung zu erreichen.

5. Leistung und Sicherheitsprobleme der Reflexion

Leistungsaufwand

Der Reflexionsvorgang ist langsamer als direkter Anruf, und die Gründe umfassen:

• Methodenaufrufe erfordern Sicherheitsprüfungen
• Der Compiler kann den Reflexionscode nicht optimieren
• Die JIT -Optimierung ist begrenzt

Anregung :

• Vermeiden Sie die häufige Verwendung von Reflexionen auf Hochfrequenzwegen
• Caches Method , Field , Constructor zur Reduzierung doppelter Suchanfragen

Sicherheitsrisiken

• Zerstören Sie die Kapselung (Zugang zu privaten Mitgliedern)
• Mögliche Umgehung von Sicherheitsrichtlinien (wie Sicherheitsmanager)
• Es ist leicht, Schwachstellen einzuführen (wie Deserialisierungangriffe)

Anregung :

• Versuchen Sie, nur in kontrollierten Umgebungen (z. B. interne Frameworks) zu verwenden.
• Vermeiden Sie die Verwendung von Reflexion bei nicht vertrauenswürdigen Eingängen
• Beschränken Sie den Reflexionszugriff mithilfe eines Modulsystems (Java 9)

6. Reflexion und Generika

Um generische Informationen in der Reflexion zu erhalten, müssen Sie getGenericXxx() verwenden:

 Method method = list.getClass (). GetMethod ("add", Object.class);
Type returnType = methode.getgenericReturnType (); // Es kann parameterizedtype sein

Holen Sie sich beispielsweise den generischen Typ in List<String> :

 Parameterizedtype type = (parameterizedType) field.getGenicType ();
Type trupleType = type.getActualtTypeRGumente () [0]; // string.class

7. Gemeinsame Fallen und Best Practices

• ✅ Verwenden Sie getDeclaredXxx() um alle Mitglieder dieser Klasse zu erhalten (einschließlich privat)
• ✅ Betrachten Sie die Sicherheitsauswirkungen, bevor Sie setAccessible(true) aufrufen.
• ✅ Reflektierende Objekte für die Leistung von Cache
• ✅ Ausnahmen behandeln ( NoSuchFieldException , IllegalAccessException usw.)
• ❌ Vermeiden Sie den Missbrauch von Reflexionen in der Geschäftslogik
• ❌ Verwenden Sie es nicht, um normale Entwurfsmuster (z. B. Richtlinienmuster) zu ersetzen, um es zu ersetzen.

Abschluss

Die Java Reflection API ist ein zweischneidiges Schwert: Sie bietet Programmen extrem starke dynamische Fähigkeiten und wird im modernen Java-Ökosystem häufig verwendet, wird jedoch auch von Leistungsverlust- und Sicherheitsrisiken begleitet. Nur wenn sie ihre Prinzipien verstehen, sie vernünftigerweise verwenden und Fallen vermeiden, kann es seinen Wert wirklich ausüben.

Grundsätzlich ist das alles. Wenn Sie die Reflexion beherrschen, werden Sie „den Framework -Quellcode verstehen“ einen Schritt näher kommen.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonDer ultimative Leitfaden zur Java Reflection API. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!