Java反射機制及原理

一、概念

java程序運行時動態的創建類並調用類的方法和屬性

 

二、原理簡介

Class<?> clz = Class.forName("java.util.ArrayList");
ArrayList object = (ArrayList) clz.newInstance();
Method method = clz.getMethod("add",Object.class);
method.invoke(list , "sss");

 

上面就是我們最常見的反射的例子，前兩行實現了類的裝載、鏈接（驗證、准備、解析）、初始化（newInstance其實也是通過反射調用類的<init>方法），后面兩行實現了從class對象中獲取對象然后執行反射調用。

 

設想，假如我們要實現Invoke方法，是不是只要實現如下類即可：

public class Method {
 
    public void invoke(Object obj , Object... args) {
        ArrayList list = (ArrayList)obj;
        list.add(args);
    }
}

 

反射的原理之一：就是動態的生成類似於上述的字節碼，加載到JVM中運行

 

獲取Method對象流程

 

上面的Class對象是在加載類時由JVM構造的，JVM為每個類管理一個獨一無二的CLASS對象，這份CLASS對象里維護着該類的所有

Method,Field,Constructor的cache，這份cache也可以稱作為根對象。每次getMethod獲取到的Method對象都持有對根對象的引用，因為一些重量級的Method的成員變量（主要是MethodAccessor），我們不希望每次創建Method對象都要重新初始化，於是所有代表同一個方法的Method對象都共享着根對象的MethodAccessor，每一次創建都會調用根對象的copy方法復制一份：

Method copy() { 
        Method res = new Method(clazz, name, parameterTypes, returnType,
                                exceptionTypes, modifiers, slot, signature,
                                annotations, parameterAnnotations, annotationDefault);
        res.root = this;
        res.methodAccessor = methodAccessor;
        return res;
    }

 

調用invoke方法流程

method.invoke方法會首先獲取一個MethodAccessor，首先會從Method的根對象中獲取MethodAccessor，如果為空，用reflectionFactory.newMethodAccessor返回DelegatingMethodAccessorImpl實例，然后將MethodAccessor賦值給Method的root對象中(因為MethodAccessor是所有Method共用的)，然后調用DelegatingMethodAccessorImpl中的invoke方法，當調用invoke的次數大於15次以后，MethodAccessor將由java代碼生成

 

整體流程圖：