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Java反射机制优劣势分析及反射应用场景

时间:2023-12-01 本站 点击:0

近期在维护公司项目的时候遇到一个问题,因为实体类中的 set 方法涉及到了业务逻辑,因此在给对象赋值的过程中不能够使用 set 方法,为了实现功能,所以采用了反射的机制给对象属性赋值,借此机会也了解了反射的一些具体用法和使用场景,分以下两点对反射进行分析:

反射的优势和劣势

反射的应用场景

反射的优势和劣势

个人理解,反射机制实际上就是上帝模式,如果说方法的调用是 Java 正确的打开方式,那反射机制就是上帝偷偷开的后门,只要存在对应的class,一切都能够被调用。

那上帝为什么要打开这个后门呢?

这涉及到了静态和动态的概念:

静态编译:在编译时确定类型,绑定对象

动态编译:运行时确定类型,绑定对象

两者的区别在于,动态编译可以最大程度地支持多态,而多态最大的意义在于降低类的耦合性,因此反射的优点就很明显了:解耦以及提高代码的灵活性。

因此,反射的优势和劣势分别在于:

优势

运行期类型的判断,动态类加载:提高代码灵活度

劣势

性能瓶颈:反射相当于一系列解释操作,通知 JVM 要做的事情,性能比直接的java代码要慢很多

反射的应用场景

在我们平时的项目开发过程中,基本上很少会直接使用到反射机制,但这不能说明反射机制没有用,实际上有很多设计、开发都与反射机制有关,例如模块化的开发,通过反射去调用对应的字节码。

动态代理设计模式也采用了反射机制,还有我们日常使用的 Spring/Hibernate 等框架,也是利用CGLIB 反射机制才得以实现,下面就举例最常见的两个例子,来说明反射机制的强大之处:

JDBC 的数据库的连接

在JDBC 的操作中,如果要想进行数据库的连接,则必须按照以上的几步完成

通过Class.forName()加载数据库的驱动程序 (通过反射加载,前提是引入相关了Jar包)

通过 DriverManager 类进行数据库的连接,连接的时候要输入数据库的连接地址、用户名、密码

通过Connection 接口接收连接

publicclassConnectionJDBC{/***@paramargs*///驱动程序就是之前在classpath中配置的JDBC的驱动程序的JAR包中publicstaticfinalStringDBDRIVER="com.mysql.jdbc.Driver";//连接地址是由各个数据库生产商单独提供的,所以需要单独记住publicstaticfinalStringDBURL="jdbc:mysql://localhost:3306/test";//连接数据库的用户名publicstaticfinalStringDBUSER="root";//连接数据库的密码publicstaticfinalStringDBPASS="";publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{Connectioncon=null;//表示数据库的连接对象Class.forName(DBDRIVER);//1、使用CLASS类加载驱动程序,反射机制的体现con=DriverManager.getConnection(DBURL,DBUSER,DBPASS);//2、连接数据库System.out.println(con);con.close();//3、关闭数据库}

Spring 框架的使用

在 Java的反射机制在做基础框架的时候非常有用,行内有一句这样的老话:反射机制是Java框架的基石。一般应用层面很少用,不过这种东西,现在很多开源框架基本都已经封装好了,自己基本用不着写。

典型的除了hibernate之外,还有spring也用到很多反射机制。最经典的就是xml的配置模式。

Spring 通过 XML 配置模式装载 Bean 的过程:

将程序内所有 XML 或 Properties 配置文件加载入内存中

Java类里面解析xml或properties里面的内容,得到对应实体类的字节码字符串以及相关的属性信息

使用反射机制,根据这个字符串获得某个类的Class实例

动态配置实例的属性

Spring这样做的好处是:

不用每一次都要在代码里面去new或者做其他的事情

以后要改的话直接改配置文件,代码维护起来就很方便了

有时为了适应某些需求,Java类里面不一定能直接调用另外的方法,可以通过反射机制来实现

模拟 Spring 加载 XML 配置文件:

publicclassBeanFactory{privateMap<String,Object>beanMap=newHashMap<String,Object>();/***bean工厂的初始化.*@paramxmlxml配置文件*/publicvoidinit(Stringxml){try{//读取指定的配置文件SAXReaderreader=newSAXReader();ClassLoaderclassLoader=Thread.currentThread().getContextClassLoader();//从class目录下获取指定的xml文件InputStreamins=classLoader.getResourceAsStream(xml);Documentdoc=reader.read(ins);Elementroot=doc.getRootElement();Elementfoo;//遍历beanfor(Iteratori=root.elementIterator("bean");i.hasNext();){foo=(Element)i.next();//获取bean的属性id和classAttributeid=foo.attribute("id");Attributecls=foo.attribute("class");//利用Java反射机制,通过class的名称获取Class对象Classbean=Class.forName(cls.getText());//获取对应class的信息java.beans.BeanInfoinfo=java.beans.Introspector.getBeanInfo(bean);//获取其属性描述java.beans.PropertyDescriptorpd[]=info.getPropertyDescriptors();//设置值的方法MethodmSet=null;//创建一个对象Objectobj=bean.newInstance();//遍历该bean的property属性for(Iteratorite=foo.elementIterator("property");ite.hasNext();){Elementfoo2=(Element)ite.next();//获取该property的name属性Attributename=foo2.attribute("name");Stringvalue=null;//获取该property的子元素value的值for(Iteratorite1=foo2.elementIterator("value");ite1.hasNext();){Elementnode=(Element)ite1.next();value=node.getText();break;}for(intk=0;k<pd.length;k++){if(pd[k].getName().equalsIgnoreCase(name.getText())){mSet=pd[k].getWriteMethod();//利用Java的反射极致调用对象的某个set方法,并将值设置进去mSet.invoke(obj,value);}}}//将对象放入beanMap中,其中key为id值,value为对象beanMap.put(id.getText(),obj);}}catch(Exceptione){System.out.println(e.toString());}}//othercodes}


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