有關(guān)Java反射的問(wèn)題有哪些

這篇文章主要講解了“有關(guān)Java反射的問(wèn)題有哪些”，文中的講解內(nèi)容簡(jiǎn)單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請(qǐng)大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來(lái)研究和學(xué)習(xí)“有關(guān)Java反射的問(wèn)題有哪些”吧！

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反射可以修改final類(lèi)型成員變量嗎?

final我們應(yīng)該都知道，修飾變量的時(shí)候代表是一個(gè)常量，不可修改。那利用反射能不能達(dá)到修改的效果呢?

我們先試著修改一個(gè)用final修飾的String變量。

public class User {     private final String name = "Bob";     private final Student student = new Student();          public String getName() {         return name;     }      public Student getStudent() {         return student;     } }       User user = new User();     Class clz = User.class;     Field field1 = null;     try{         field1=clz.getDeclaredField("name");         field1.setAccessible(true);         field1.set(user,"xixi");         System.out.println(user.getName());     }catch(NoSuchFieldException e){         e.printStackTrace();     }catch(IllegalAccessException e){         e.printStackTrace();     }

打印出來(lái)的結(jié)果，還是Bob，也就是沒(méi)有修改到。

我們?cè)傩薷南聅tudent變量試試：

field1 = clz.getDeclaredField("student"); field1.setAccessible(true); field1.set(user, new Student());  打印： 修改前com.example.studynote.reflection.Student@77459877 修改后com.example.studynote.reflection.Student@72ea2f77

可以看到，對(duì)于正常的對(duì)象變量即使被final修飾也是可以通過(guò)反射進(jìn)行修改的。

這是為什么呢?為什么String不能被修改，而普通的對(duì)象變量可以被修改呢?

先說(shuō)結(jié)論，其實(shí)String值也被修改了，只是我們無(wú)法通過(guò)這個(gè)對(duì)象獲取到修改后的值。

這就涉及到JVM的內(nèi)聯(lián)優(yōu)化了：

內(nèi)聯(lián)函數(shù)，編譯器將指定的函數(shù)體插入并取代每一處調(diào)用該函數(shù)的地方(上下文)，從而節(jié)省了每次調(diào)用函數(shù)帶來(lái)的額外時(shí)間開(kāi)支。

簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是JVM在處理代碼的時(shí)候會(huì)幫我們優(yōu)化代碼邏輯，比如上述的final變量，已知final修飾后不會(huì)被修改，所以獲取這個(gè)變量的時(shí)候就直接幫你在編譯階段就給賦值了。

所以上述的getName方法經(jīng)過(guò)JVM編譯內(nèi)聯(lián)優(yōu)化后會(huì)變成：

public String getName() {        return "Bob";    }

所以無(wú)論怎么修改，都獲取不到修改后的值。

有的朋友可能提出直接獲取name呢?比如這樣：

//修改為public public final String name = "Bob";  //反射修改后，打印user.name field1=clz.getDeclaredField("name"); field1.setAccessible(true); field1.set(user,"xixi"); System.out.println(user.name);

不好意思，還是打印出來(lái)Bob。這是因?yàn)镾ystem.out.println(user.name)這一句在經(jīng)過(guò)編譯后，會(huì)被寫(xiě)成：

System.out.println(user.name)  //經(jīng)過(guò)內(nèi)聯(lián)優(yōu)化  System.out.println("Bob")

所以：

「反射是可以修改final變量的，但是如果是基本數(shù)據(jù)類(lèi)型或者String類(lèi)型的時(shí)候，無(wú)法通過(guò)對(duì)象獲取修改后的值，因?yàn)镴VM對(duì)其進(jìn)行了內(nèi)聯(lián)優(yōu)化?！?/p>

那有沒(méi)有辦法獲取修改后的值呢?

有，可以通過(guò)反射中的Field.get(Object obj)方法獲?。?/p>

//獲取field對(duì)應(yīng)的變量在user對(duì)象中的值 System.out.println("修改后"+field.get(user));

反射獲取static靜態(tài)變量

說(shuō)完了final，再說(shuō)說(shuō)static，怎么修改static修飾的變量呢?

我們知道，靜態(tài)變量是在類(lèi)的實(shí)例化之前就進(jìn)行了初始化(類(lèi)的初始化階段)，所以靜態(tài)變量是跟著類(lèi)本身走的，跟具體的對(duì)象無(wú)關(guān)，所以我們獲取變量就不需要傳入對(duì)象，直接傳入null即可：

public class User {  public static String name; }   field2 = clz.getDeclaredField("name"); field2.setAccessible(true); //獲取靜態(tài)變量 Object getname=field2.get(null); System.out.println("修改前"+getname);  //修改靜態(tài)變量 field2.set(null, "xixi"); System.out.println("修改后"+User.name);

如上述代碼：

  • Field.get(null) 可以獲取靜態(tài)變量。

  • Field.set(null,object) 可以修改靜態(tài)變量。

怎么提升反射效率

1、緩存重復(fù)用到的對(duì)象

利用緩存，其實(shí)我不說(shuō)大家也都知道，在平時(shí)項(xiàng)目中用到多次的對(duì)象也會(huì)進(jìn)行緩存，誰(shuí)也不會(huì)多次去創(chuàng)建。

但是，這一點(diǎn)在反射中尤為重要，比如Class.forName方法，我們做個(gè)測(cè)試：

long startTime = System.currentTimeMillis();     Class clz = Class.forName("com.example.studynote.reflection.User");     User user;     int i = 0;     while (i < 1000000) {         i++;         //方法1，直接實(shí)例化         user = new User();         //方法2，每次都通過(guò)反射獲取class，然后實(shí)例化         user = (User) Class.forName("com.example.studynote.reflection.User").newInstance();         //方法3，通過(guò)之前反射得到的class進(jìn)行實(shí)例化         user = (User) clz.newInstance();     }      System.out.println("耗時(shí)：" + (System.currentTimeMillis() - startTime));

打印結(jié)果：

1、直接實(shí)例化 耗時(shí)：15  2、每次都通過(guò)反射獲取class，然后實(shí)例化 耗時(shí)：671  3、通過(guò)之前反射得到的class進(jìn)行實(shí)例化 耗時(shí)：31

所以看出來(lái)，只要我們合理的運(yùn)用這些反射方法，比如Class.forName，Constructor，Method，F(xiàn)ield等，盡量在循環(huán)外就緩存好實(shí)例，就能提高反射的效率，減少耗時(shí)。

2、setAccessible(true)

之前我們說(shuō)過(guò)當(dāng)遇到私有變量和方法的時(shí)候，會(huì)用到setAccessible(true)方法關(guān)閉安全檢查。這個(gè)安全檢查其實(shí)也是耗時(shí)的。

所以我們?cè)诜瓷涞倪^(guò)程中可以盡量調(diào)用setAccessible(true)來(lái)關(guān)閉安全檢查，無(wú)論是否是私有的，這樣也能提高反射的效率。

3、ReflectASM

ReflectASM 是一個(gè)非常小的 Java 類(lèi)庫(kù)，通過(guò)代碼生成來(lái)提供高性能的反射處理，自動(dòng)為 get/set  字段提供訪問(wèn)類(lèi)，訪問(wèn)類(lèi)使用字節(jié)碼操作而不是 Java 的反射技術(shù)，因此非常快。

ASM是一個(gè)通用的Java字節(jié)碼操作和分析框架。它可以用于修改現(xiàn)有類(lèi)或直接以二進(jìn)制形式動(dòng)態(tài)生成類(lèi)。

簡(jiǎn)單的說(shuō)，這是一個(gè)類(lèi)似反射，但是不同于反射的高性能庫(kù)。他的原理是通過(guò)ASM庫(kù)，生成了一個(gè)新的類(lèi)，然后相當(dāng)于直接調(diào)用新的類(lèi)方法，從而完成反射的功能。

感興趣的可以去看看源碼，實(shí)現(xiàn)原理比較簡(jiǎn)單&mdash;&mdash;https://github.com/EsotericSoftware/reflectasm。

「小總結(jié)：」經(jīng)過(guò)上述三種方法，我想反射也不會(huì)那么可怕到大大影響性能的程度了，如果真的發(fā)現(xiàn)反射影響了性能以及實(shí)際使用的情況，也許可以研究下，是否是因?yàn)闆](méi)用對(duì)反射和沒(méi)有處理好反射相關(guān)的緩存呢?

反射原理

如果我們?cè)囍榭催@些反射方法的源碼，會(huì)發(fā)現(xiàn)最終都會(huì)走到native方法中，比如

getDeclaredField方法會(huì)走到

public native Field getDeclaredField(String name) throws NoSuchFieldException;

那么在底層，是怎么獲取到類(lèi)的相關(guān)信息的呢?

首先回顧下JVM加載Java文件的過(guò)程：

  • 編譯階段，.java文件會(huì)被編譯成.class文件，.class文件是一種二進(jìn)制文件，內(nèi)容是JVM能夠識(shí)別的機(jī)器碼。

  • .class文件里面依次存儲(chǔ)著類(lèi)文件的各種信息，比如：版本號(hào)、類(lèi)的名字、字段的描述和描述符、方法名稱和描述、是不是public、類(lèi)索引、字段表集合，方法集合等等數(shù)據(jù)。

  • 然后，JVM中的類(lèi)加載器會(huì)讀取字節(jié)碼文件，取出二進(jìn)制數(shù)據(jù)，加載到內(nèi)存中，并且解析.class文件的信息。

  • 類(lèi)加載器會(huì)獲取類(lèi)的二進(jìn)制字節(jié)流，在內(nèi)存中生成代表這個(gè)類(lèi)的java.lang.Class對(duì)象。

  • 最后會(huì)開(kāi)始類(lèi)的生命周期，比如連接、初始化等等。

而反射，就是去操作這個(gè) java.lang.Class對(duì)象，這個(gè)對(duì)象中有整個(gè)類(lèi)的結(jié)構(gòu)，包括屬性方法等等。

總結(jié)來(lái)說(shuō)就是，.class是一種有順序的結(jié)構(gòu)文件,而Class對(duì)象就是對(duì)這種文件的一種表示，所以我們能從Class對(duì)象中獲取關(guān)于類(lèi)的所有信息，這就是反射的原理。

感謝各位的閱讀，以上就是“有關(guān)Java反射的問(wèn)題有哪些”的內(nèi)容了，經(jīng)過(guò)本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對(duì)有關(guān)Java反射的問(wèn)題有哪些這一問(wèn)題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！

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