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java知识点问题精选之反射

breakDraw 发表于 2021-03-27 09:57:15 2021-03-27
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【摘要】 科目:可信编程知识与应用(工作级-Java)知识点总结 反射Q: 调用类对象.class 和 forName(类名)的区别?Class<A> classA = A.class;Class<A> classA = Class.forName("A");A: 仅使用.class不能进行第一次静态初始化, forname函数则可以例如B是A的基类,下面这段代码如何?假设有父子2个类,如下:stat...

反射

Q: 调用类对象.class 和 forName(类名)的区别?

Class<A> classA = A.class;
Class<A> classA = Class.forName("A");

A: 仅使用.class不能进行第一次静态初始化, forname函数则可以


例如B是A的基类,下面这段代码如何?
假设有父子2个类,如下:

static class Parent { }

static class Son extends Parent{}

Q:  用instanceof 可以和父类比较吗,且会返回true吗?

        Son son = new Son();
        if (son instanceof  Parent) {
            System.out.println("a instanof B");
        }

A: 可以比较,且返回true。


Q: 用getClass并用== 可以和父类比较吗,且会返回true吗,下面这样:
注意A是B的子类。

        Son son = new Son();
        if (son.getClass() == Parent.class){
            System.out.println("son class == Parent.class");
        }

A: 不可以,编译就会报错了。和Class<泛型>的 ==号比较有关。
image.png

因为getClass返回的是<? extends Son>, .class返回的是Class<Parent>


Q: 用getClass并用.equals可以和父类比较吗,且会返回true吗,下面这样:

            Son son = new Son();
        if (son.getClass().equals(Parent.class)){
            System.out.println("son class.equals(Parent.class)");
        }

A: 可以比较,正常编译, 但是会返回false,即不相等!


Q: getDeclaredXXX 有哪几种?
A: 5种:

  • 注解Annotation
  • 内部类Classed
  • 构造方法Construcotor
  • 字段Field
  • 方法Method
    image.png

Q:getMethods()返回哪些方法,  getDeclaredMethods()会返回哪些方法?

A:
getMethods()返回   本类、父类、父接口 的public方法
getDeclaredMethods()只 返回本类的 所有 方法

其他getXXX和getDeclaredXXX的区别同理。


拿到Filed、Method、Constructor之后咋用

  • Method可以invoke(object, args)
  • Constructor可以newInstance(Object…)来做构造调用。
  • Filed可以用get(object)、set(object)来设置属性值。

Q: 反射拿到Method对象后,  该对象.getModifiers() 是干嘛的?
A: 返回该方法的修饰符,并且是1个整数。
image.png


Q:
下面这段代码会发生什么?

package com.huawei.test

public class A {
    public A(int i ) {
        System.out.printf("i=" +i);
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            A a = (A)Class.forName("com.huawei.test.A").newInstance();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            System.out.printf("ClassNotFoundException");
        } catch (InstantiationException e) {
            System.out.printf("InstantiationException");
        } catch (IllegalAccessException e) {
            System.out.printf("IllegalAccessException");
        }
    }
}

A:
打印InstantiationException初始化错误。
因为A没有默认构造器了,所以不可以用newInstance来构造。
应该改成这样,通过获取正确的构造器来进行构造。

A a = (A)Class.forName("A").getConstructor(int.class).newInstance(123);

Q:如何提高反射的效率?
A:

  • 使用高性能反射包,例如ReflectASM
  • 缓存反射的对象,避免每次都要重复去字节码中获取。(缓存!缓存!)
  • method反射可设置method.setAccessible(true)来关闭安全检查。
  • 尽量不要getMethods()后再遍历筛选,而直接用getMethod(methodName)来根据方法名获取方法
  • 利用hotspot虚拟机中的反射优化技术(jit技术)
    参考资料: 
    https://segmentfault.com/q/1010000003004720
    https://www.cnblogs.com/coding-night/p/10772631.html


Q:
用反射获取到的method对象, 是返回一个method引用,还是返回1个拷贝的method对象?
A:
反射拿method对象时,   会做一次拷贝,而不是直接返回引用,因此最好对频繁使用的同一个method做缓存,而不是每次都去查找。
image.png


Q:
getMethods()后自己做遍历获取方法
和getMethod(methodName) 直接获取方法, 为什么性能会有差异?
A:
getMethods() 返回method数组时,每个method都做了一次拷贝。 
getMethod(methodName)只会返回那个方法的拷贝,  性能的差异就体现在拷贝上。
image.png


Q:
获取方法时,jvm内部其实有缓存,但是返回给外部时依然会做拷贝。
那么该method的缓存是持久存在的吗?
A:
不是持久存在的,内存不足时会被回收。
源码如下:
image.png

private Class.ReflectionData<T> reflectionData() {
    SoftReference<Class.ReflectionData<T>> reflectionData = this.reflectionData;
    int classRedefinedCount = this.classRedefinedCount;
    Class.ReflectionData rd;
    return reflectionData != null && (rd = (Class.ReflectionData)reflectionData.get()) != null
    && rd.redefinedCount == classRedefinedCount ? rd : this.newReflectionData(reflectionData,     classRedefinedCount);
}

image.png

可以看到这是一个软引用。
软引用的定义:
内存紧张时可能会被回收,不过也可以通过-XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB参数控制回收的时机,
只要发生GC就会将其回收
如果reflectionData被回收之后,又执行了反射方法,那只能通过newReflectionData方法重新创建一个这样的对象了


Q: 反射是线程安全的吗?
A:
是线程安全的。 获取反射的数据时,通过cas去获取。  cas概念可以见多线程一节。
image.png


Q:
a普通方法调用
b反射方法调用
c关闭安全检查的反射方法调用,性能差异如下:
image.png

b反射方法调用和c关闭安全检查的反射方法调用的性能差异在哪?
普通方法调用和关闭安全检查的反射方法调用的性能差异在哪?
A:

  • 安全检查的性能消耗在于
    ,SecurityManager.checkPermission(SecurityConstants.CHECK_MEMBER_ACCESS_PERMISSION); 这项检测需要运行时申请 RuntimePermission(“accessDeclaredMembers”)。 
    所以如果不考虑安全检查, 对反射方法调用invoke时, 应当设置 Method#setAccessible(true)

  • 普通方法和反射方法的性能差异在于

  1. Method#invoke 方法会对参数做封装和解封操作
  2. 需要检查方法可见性
  3. 需要校验参数
  4. 反射方法难以内联
  5. JIT 无法优化

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