什么是反思,为什么它有用?

我对Java特别感兴趣,但我认为任何语言的原理都是一样的。


当前回答

从java文档页面

java.lang.reflect包提供了用于获取关于类和对象的反射信息的类和接口。反射允许编程访问有关已加载类的字段、方法和构造函数的信息,以及在安全限制内使用反射字段、方法或构造函数对其底层对应对象进行操作。

如果必要的ReflectPermission可用,AccessibleObject允许禁止访问检查。

此包中的类与java.lang.Class一起容纳调试器、解释器、对象检查器、类浏览器等应用程序,以及需要访问目标对象的公共成员(基于其运行时类)或给定类声明的成员的服务(如object Serialization和JavaBeans)

它包括以下功能。

获取类对象,检查类(字段、方法、构造函数)的财产,设置和获取字段值,调用方法,创建对象的新实例。

查看Class类公开的方法的文档链接。

本文(由Sosnoski Software Solutions,Inc总裁Dennis Sosnosiki撰写)和本文(security-explorations pdf):

与使用反射相比,我可以看到相当多的缺点

反射用户:

它提供了动态链接程序组件的多种方式它对于创建以非常通用的方式处理对象的库非常有用

反射的缺点:

当用于字段和方法访问时,反射比直接代码慢得多。它可以隐藏代码中的实际情况它绕过源代码会产生维护问题反射代码也比相应的直接代码更复杂它允许违反关键Java安全约束,例如作为数据访问保护和类型安全

一般滥用:

加载限制类,获取对受限类的构造函数、方法或字段的引用,创建新的对象实例、方法调用、获取或设置受限类的字段值。

看看这个关于滥用反射功能的SE问题:

如何在Java中读取私有字段?

摘要:

在系统代码中不安全地使用其功能也很容易导致Java安全模型的破坏。因此,谨慎使用此功能

其他回答

反射是允许应用程序或框架处理可能尚未编写的代码的关键机制!

以典型的web.xml文件为例。这将包含一个servlet元素列表,其中包含嵌套的servlet类元素。servlet容器将处理web.xml文件,并通过反射创建每个servlet类的新实例。

另一个例子是Java API for XML Parsing(JAXP)。其中,XML解析器提供程序是通过众所周知的系统财产“插入”的,这些属性用于通过反射构造新实例。

最后,最全面的例子是Spring,它使用反射创建bean,并大量使用代理

反射是让物体看到它们的外观。这个论点似乎与反思无关。事实上,这就是“自我识别”能力。

反射本身是指Java和C#等缺乏自我认知和自我感知能力的语言。因为他们没有自知之明的能力,当我们想要观察它的样子时,我们必须有另一件事来反思它的样子。优秀的动态语言,如Ruby和Python,可以在没有其他人帮助的情况下感知自己的反射。我们可以说,Java的对象在没有镜像的情况下无法感知它的样子,镜像是反射类的对象,但Python中的对象可以在没有镜像时感知它。这就是为什么我们需要在Java中进行反射。

并非每种语言都支持反射,但在支持反射的语言中,原则通常是相同的。

反思是对程序结构进行“反思”的能力。或者更具体。查看您拥有的对象和类,并以编程方式获取有关它们实现的方法、字段和接口的信息。您还可以查看注释之类的内容。

它在很多情况下都很有用。您希望能够在代码中动态插入类的任何地方。许多对象关系映射器使用反射来实例化数据库中的对象,而无需事先知道它们将使用什么对象。插件架构是反射有用的另一个地方。在这些情况下,能够动态加载代码并确定是否有类型实现了作为插件使用的正确接口非常重要。

Java反射非常强大,非常有用。Java反射使得在运行时检查类、接口、字段和方法成为可能,而不需要在编译时知道类、方法等的名称。还可以使用反射实例化新对象、调用方法和获取/设置字段值。

一个快速的Java反射示例,向您展示使用反射的样子:

Method[] methods = MyObject.class.getMethods();

    for(Method method : methods){
        System.out.println("method = " + method.getName());
    }

此示例从名为MyObject的类中获取Class对象。该示例使用类对象获取该类中方法的列表,迭代方法并打印出它们的名称。

这里解释了这一切的确切原理

编辑:差不多一年后,我在编辑这个答案,因为在阅读反思时,我很少再使用反思。

Spring使用bean配置,例如:

<bean id="someID" class="com.example.Foo">
    <property name="someField" value="someValue" />
</bean>

当Spring上下文处理这个<bean>元素时,它将使用Class.forName(String)和参数“com.example.Foo”来实例化该Class。

然后,它将再次使用反射为<property>元素获取适当的setter,并将其值设置为指定值。

Junit特别使用Reflection来测试Private/Protected方法。

对于私有方法,

Method method = targetClass.getDeclaredMethod(methodName, argClasses);
method.setAccessible(true);
return method.invoke(targetObject, argObjects);

对于私人领域,

Field field = targetClass.getDeclaredField(fieldName);
field.setAccessible(true);
field.set(object, value);

我最喜欢的反射用法之一是下面的Java转储方法。它将任何对象作为参数,并使用Java反射API打印出每个字段名和值。

import java.lang.reflect.Array;
import java.lang.reflect.Field;

public static String dump(Object o, int callCount) {
    callCount++;
    StringBuffer tabs = new StringBuffer();
    for (int k = 0; k < callCount; k++) {
        tabs.append("\t");
    }
    StringBuffer buffer = new StringBuffer();
    Class oClass = o.getClass();
    if (oClass.isArray()) {
        buffer.append("\n");
        buffer.append(tabs.toString());
        buffer.append("[");
        for (int i = 0; i < Array.getLength(o); i++) {
            if (i < 0)
                buffer.append(",");
            Object value = Array.get(o, i);
            if (value.getClass().isPrimitive() ||
                    value.getClass() == java.lang.Long.class ||
                    value.getClass() == java.lang.String.class ||
                    value.getClass() == java.lang.Integer.class ||
                    value.getClass() == java.lang.Boolean.class
                    ) {
                buffer.append(value);
            } else {
                buffer.append(dump(value, callCount));
            }
        }
        buffer.append(tabs.toString());
        buffer.append("]\n");
    } else {
        buffer.append("\n");
        buffer.append(tabs.toString());
        buffer.append("{\n");
        while (oClass != null) {
            Field[] fields = oClass.getDeclaredFields();
            for (int i = 0; i < fields.length; i++) {
                buffer.append(tabs.toString());
                fields[i].setAccessible(true);
                buffer.append(fields[i].getName());
                buffer.append("=");
                try {
                    Object value = fields[i].get(o);
                    if (value != null) {
                        if (value.getClass().isPrimitive() ||
                                value.getClass() == java.lang.Long.class ||
                                value.getClass() == java.lang.String.class ||
                                value.getClass() == java.lang.Integer.class ||
                                value.getClass() == java.lang.Boolean.class
                                ) {
                            buffer.append(value);
                        } else {
                            buffer.append(dump(value, callCount));
                        }
                    }
                } catch (IllegalAccessException e) {
                    buffer.append(e.getMessage());
                }
                buffer.append("\n");
            }
            oClass = oClass.getSuperclass();
        }
        buffer.append(tabs.toString());
        buffer.append("}\n");
    }
    return buffer.toString();
}