面試官:Java 反射機制的應用場景?
作者:Seven_Nee
來源:https://segmentfault.com/a/1190000010162647
近期在維護公司專案的時候遇到一個問題,因為實體類中的 set 方法涉及到了業務邏輯,因此在給物件賦值的過程中不能夠使用 set 方法,為了實現功能,所以採用了反射的機制給物件屬性賦值,藉此機會也瞭解了反射的一些具體用法和使用場景,分以下兩點對反射進行分析:
- 反射的優勢和劣勢
- 反射的應用場景
反射的優勢和劣勢
個人理解,反射機制實際上就是上帝模式,如果說方法的呼叫是 Java 正確的開啟方式,那反射機制就是上帝偷偷開的後門,只要存在對應的class,一切都能夠被呼叫。
那上帝為什麼要開啟這個後門呢?
這涉及到了靜態和動態的概念:
- 靜態編譯:在編譯時確定型別,繫結物件
- 動態編譯:執行時確定型別,繫結物件
兩者的區別在於,動態編譯可以最大程度地支援多型,而多型最大的意義在於降低類的耦合性,因此反射的優點就很明顯了:解耦以及提高程式碼的靈活性。
因此,反射的優勢和劣勢分別在於:
優勢
執行期型別的判斷,動態類載入:提高程式碼靈活度
劣勢
效能瓶頸:反射相當於一系列解釋操作,通知 JVM 要做的事情,效能比直接的java程式碼要慢很多
反射的應用場景
在我們平時的專案開發過程中,基本上很少會直接使用到反射機制,但這不能說明反射機制沒有用,實際上有很多設計、開發都與反射機制有關,例如模組化的開發,通過反射去呼叫對應的位元組碼。
動態代理設計模式也採用了反射機制,還有我們日常使用的 Spring/Hibernate 等框架,也是利用CGLIB 反射機制才得以實現,下面就舉例最常見的兩個例子,來說明反射機制的強大之處:
JDBC 的資料庫的連線
在JDBC 的操作中,如果要想進行資料庫的連線,則必須按照以上的幾步完成
- 通過Class.forName()載入資料庫的驅動程式 (通過反射載入,前提是引入相關了Jar包)
- 通過 DriverManager 類進行資料庫的連線,連線的時候要輸入資料庫的連線地址、使用者名稱、密碼
- 通過Connection 介面接收連線
public class ConnectionJDBC { /** * @param args */ //驅動程式就是之前在classpath中配置的JDBC的驅動程式的JAR 包中 public static final String DBDRIVER = "com.mysql.jdbc.Driver"; //連線地址是由各個資料庫生產商單獨提供的,所以需要單獨記住 public static final String DBURL = "jdbc:mysql://localhost:3306/test"; //連線資料庫的使用者名稱 public static final String DBUSER = "root"; //連線資料庫的密碼 public static final String DBPASS = ""; public static void main(String[] args) throws Exception { Connection con = null; //表示資料庫的連線物件 Class.forName(DBDRIVER); //1、使用CLASS 類載入驅動程式 ,反射機制的體現 con = DriverManager.getConnection(DBURL,DBUSER,DBPASS); //2、連線資料庫 System.out.println(con); con.close(); // 3、關閉資料庫 }
Spring 框架的使用
在 Java的反射機制在做基礎框架的時候非常有用,行內有一句這樣的老話:反射機制是Java框架的基石。一般應用層面很少用,不過這種東西,現在很多開源框架基本都已經封裝好了,自己基本用不著寫。
典型的除了hibernate之外,還有spring也用到很多反射機制。最經典的就是xml的配置模式。
Spring 通過 XML 配置模式裝載 Bean 的過程:
- 將程式內所有 XML 或 Properties 配置檔案載入入記憶體中
- Java類裡面解析xml或properties裡面的內容,得到對應實體類的位元組碼字串以及相關的屬性資訊
- 使用反射機制,根據這個字串獲得某個類的Class例項
- 動態配置例項的屬性
Spring這樣做的好處是:
- 不用每一次都要在程式碼裡面去new或者做其他的事情
- 以後要改的話直接改配置檔案,程式碼維護起來就很方便了
- 有時為了適應某些需求,Java類裡面不一定能直接呼叫另外的方法,可以通過反射機制來實現
模擬 Spring 載入 XML 配置檔案:
public class BeanFactory {
private Map<String, Object> beanMap = new HashMap<String, Object>();
/**
* bean工廠的初始化.
* @param xml xml配置檔案
*/
public void init(String xml) {
try {
//讀取指定的配置檔案
SAXReader reader = new SAXReader();
ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
//從class目錄下獲取指定的xml檔案
InputStream ins = classLoader.getResourceAsStream(xml);
Document doc = reader.read(ins);
Element root = doc.getRootElement();
Element foo;
//遍歷bean
for (Iterator i = root.elementIterator("bean"); i.hasNext();) {
foo = (Element) i.next();
//獲取bean的屬性id和class
Attribute id = foo.attribute("id");
Attribute cls = foo.attribute("class");
//利用Java反射機制,通過class的名稱獲取Class物件
Class bean = Class.forName(cls.getText());
//獲取對應class的資訊
java.beans.BeanInfo info = java.beans.Introspector.getBeanInfo(bean);
//獲取其屬性描述
java.beans.PropertyDescriptor pd[] = info.getPropertyDescriptors();
//設定值的方法
Method mSet = null;
//建立一個物件
Object obj = bean.newInstance();
//遍歷該bean的property屬性
for (Iterator ite = foo.elementIterator("property"); ite.hasNext();) {
Element foo2 = (Element) ite.next();
//獲取該property的name屬性
Attribute name = foo2.attribute("name");
String value = null;
//獲取該property的子元素value的值
for(Iterator ite1 = foo2.elementIterator("value"); ite1.hasNext();) {
Element node = (Element) ite1.next();
value = node.getText();
break;
}
for (int k = 0; k < pd.length; k++) {
if (pd[k].getName().equalsIgnoreCase(name.getText())) {
mSet = pd[k].getWriteMethod();
//利用Java的反射極致呼叫物件的某個set方法,並將值設定進去
mSet.invoke(obj, value);
}
}
}
//將物件放入beanMap中,其中key為id值,value為物件
beanMap.put(id.getText(), obj);
}
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.toString());
}
}
//other codes
}
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