java反射机制的原理是什么

java反射机制原理：我们写的源代码是.java文件，通过javac编译后成为.class文件，即字节码文件，程序执行时，JVM会类加载字节码文件到内存，严格意义上说是加载到方法区，并转换成java.lang.Class对象，通过反射，我们可以构建实例，得到成员变量的值，得到方法并调用。

本文的操作环境：Windows10系统、java17版本、dell g3电脑。

反射的原理是：

我们写的源代码是.java文件，通过javac编译后成为.class文件，即字节码文件。

程序执行时，JVM会类加载字节码文件到内存，严格意义上说是加载到方法区，并转换成java.lang.Class对象。万事万物皆对象，Class被称为类对象，描述类在元数据空间的数据结构，包含类中定义的属性、方法、构造方法、注解、接口等信息。

通过反射，我们可以构建实例，得到成员变量的值，得到方法并调用。还可以获得定义在成员变量、方法、方法参数上的注解。

实现代码：

1）构建无参实例：通过反射调用无参构造函数

//1.通过全类名加载字节码对象
Class clazz = Class.forName("com.example.lib.Person");
//2.通过类的字节码拿到定义的构造函数
Constructor constructor = clazz.getConstructor();
//3.通过构造方法创建对象
Object obj = constructor.newInstance();

2）构建有参数实例：

//1.通过全类名加载字节码对象
Class clazz = Class.forName("com.example.lib.Person");
//2.通过类的字节码拿到定义的构造函数
Constructor constructor = clazz.getConstructor(int.class,String.class);
//3.通过构造方法创建对象
Object obj = constructor.newInstance(20,"xiaohua");

3）通过反射获取成员变量的值。

//4.通过属性名获取属性
Field field = clazz.getDeclaredField("age");
field.setAccessible(true);
//5.调用get方法拿到对象obj属性age的值
Integer age = (Integer) field.get(obj);

4）通过反射调用对象的方法。

//4.通过方法名和参数类型，拿到方法
method = clazz.getMethod("setAge", int.class);
//5.调用方法 obj是哪个对象身上的方法。
method.invoke(obj, 21);
method =  clazz.getMethod("getAge");
method.invoke(obj);

5）通过反射获取静态变量的值。

//1.通过全类名加载字节码对象
 Class clazz = Class.forName("com.example.lib.Person");
 //2.获取静态属性ID
 Field  field = clazz.getField("ID");
 field.setAccessible(true);
 //3.拿到静态属性ID的值。
 // 因为静态变量存在方法区，在对象创建之前，就已经加装到了内存
 //所以，没有对象，也可以获取变量的值，这里传null也是可以的。
 int id = (int) field.get(null);

通过反射获取定义的注解的值

1）获取成员变量的注解以及值。

@Target({ElementType.FIELD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface BindView {
    int value();
}

public class MainActivity {
    @BindView(10000)
    TextView textView;
}

//10通过反射拿到定义在属性上的注解
Class  clazz = MainActivity.class;
Field textView = clazz.getDeclaredField("textView");
BindView bindView = textView.getAnnotation(BindView.class);
int txtId = bindView.value();

3）通过反射获取定义在方法和方法参数上的注解以及值

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Post {
    String value() default "";
}

public interface NetWorkInterface {
    @Post("http://www.baidu.com")
    Call getPerson(@Queue("name") String name, @Queue("200") int price);
}

//11通过反射拿到方法上定义的注解
  clazz = NetWorkInterface.class;
  Method method = clazz.getMethod("getPerson", String.class, int.class);
  //获取Post注解
  Post post = method.getAnnotation(Post.class);
  //获取值
  String url = post.value();

//12通过反射拿到参数上的注解
//为是个二维数组，因为方法参数会有多个，一个参数有可能定义多个注解
Annotation[][] annotations = method.getParameterAnnotations();
for (Annotation[] ans : annotations) {
    for (Annotation an : ans) {
        if (an instanceof Queue) {
            Queue queue = (Queue) an;
            String value = queue.value();
        }
    }
}

4）获取方法的参数和返回值类型。

//13.拿到方法参数的类型。
Type[] types = method.getGenericParameterTypes();
for (Type type : types) {
    System.out.println(type.toString());
}
//14.获取方法返回值类型
Type type = method.getGenericReturnType();

总结：

通过反射，可以拿到对象身上的成员变量的值、调用方法，获取定义在成员变量、方法和 方法参数上的注解。Retrofit 就用到了注解加反射技术，和动态代理。

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