【再学一次系列】new对象不行吗？为什么要用反射？-CFANZ编程社区

前言

记得在第一次在学校接触反射的时候就对自己三连问：“这玩意重要吗？这玩意有啥用？为啥不直接new对象？”。直到后来出来工作，接触了一些三方框架，再加上自己也参与一些公司基础框架开发，才意识到反射不可谓不是Java框架开发的神兵利器。

简介

简单来说，在程序运行时，反射允许我们可以以编程的方式动态操作任意一个已经加载的类/对象的所有的属性和方法。（概念懵逼没关系，铁子们请继续向下看）

JVM装载类的过程

在反射正文开始前，我们要先聊一聊JVM装载类的过程，看如下代码：

/**
 * person类
 * @author : uu
 * @version : v1.0
 * @Date 2022/1/24
 */
@Data
public class Person {
    private String name;
}

// 测试类
@Test
public void test(){
    System.out.println("new 之前");
	Person person = new Person();
	System.out.println("new 之后");
}
复制代码

启动测试时请在VM配置参数：-XX:+TraceClassLoading打印类的加载日志，启动后控制台打印如下数据:

...
new 之前
[Loaded com.uucoding.advance.entity.Person from file:/Users/uu/IdeaProjects/uu-study/uu-java-study/thinking-java/advance-java-example/target/classes/]
new 之后
...
复制代码

该行打印的内容表示从编译的class文件中加载Person类。我们来画个简单的图理解理解上面这些代码的流程：

首先程序启动，Person.java文件编译成Person.class文件；
程序执行到new Person()，开辟内存空间
类加载器将Person.class加载到JVM内存中；
将Person.class加载到JVM的同时也会将person对象，以及Person类的Class对象加载到JVM内存中。

不知道大家看完上述流程会不会出现如下问题：

没有new对象，启动会不会加载该类？
new了对象，不调用，启动会不会加载该类？
类真的是只会被加载一次吗？

问题实操答疑

上面的三个问题，我也不知道，但是我们可以有效的利用我们手头的idea来测试一下。

问题一：没有new对象，启动会不会加载该类？

验证步骤
1. 去掉测试方法中的 new Person()
2. 启动测试类，VM参数需要配置为-XX:+TraceClassLoading
3. 查看类的加载日志是否包含Person类
验证代码如下：

@Test
public void testEmpty(){
    // VM 配置 -XX:+TraceClassLoading
    // 不new对象，查看Person类是否被加载
}
复制代码

验证结果
- 日志中无Person类，没有new对象，启动不会加载该类

问题二：new了对象，不调用，启动会不会加载该类？

验证步骤
1. 引入spring-boot-starter-web依赖
2. 构建SpringBoot启动入口
3. 构建一个测试接口，方法体增加 new Person()
4. 启动SpringBoot程序，VM参数需要配置为-XX:+TraceClassLoading
5. 查看类的加载日志是否包含Person类
验证代码如下：

// 引入依赖
<dependency>
	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
	<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
	<version>2.6.2</version>
</dependency>
复制代码

/**
 * 启动类
 * @author : uu
 * @version : v1.0
 * @Date 2022/1/24
 */
@SpringBootApplication
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}
/**
 * 验证反射controller
 * @author : uu
 * @version : v1.0
 * @Date 2022/1/24
 */
@RestController
@RequestMapping("/test")
public class ReflectController {
    /**
     * 验证请求才会加载class
     * @return
     * @throws Exception
     */
    @GetMapping("/lazyNew")
    public void lazyNew() throws Exception {
        new Person();
    }
}
复制代码

验证结果
- 没有Person类，如果new了对象，不调用，启动不会加载该类
继续验证（如果请求该接口，类会不会被加载？）
1. 浏览器/Postman请求该接口
2. 查看类的加载日志是否包含Person类
继续验证结果
- 请求后控制台打印出加载Person类
结论
- 通过验证其实可以看的出来，只有被系统使用的类才会被调用。

问题三：类的真的只会被加载一次吗？

基于问题二的代码，我们重复调用相同的接口，Person类不会被重复加载！

结论

只有被系统使用的类才会被JVM加载，且每个类只会被加载一次，类加载后会生成一个Class对象，该Class对象中包含这个类的所有信息！

Class

通过类加载的流程我们知道，类被加载后会生成一个对前类的Class对象，该Class对象包含了这个类的所有信息，而反射就是通过读取这个Class对象，反向获取类的相关信息，并对其进行相关操作。

Class对象的获取方式

通过类获取

public void testCreateClass() {
    // 通过类获取
    Class<Person> personClass = Person.class;
    System.out.println(personClass.getName()); // com.uucoding.advance.entity.Person
}
复制代码

通过对象获取

public void testCreateClass() {
    // 通过对象获取
    Person person = new Person();
    Class<? extends Person> personClass2 = person.getClass();
    System.out.println(personClass2.getName()); // com.uucoding.advance.entity.Person
}
复制代码

通过类路径获取

public void testCreateClass() throws ClassNotFoundException {
    // 通过类路径获取
    Class<?> personClass3 = Class.forName("com.uucoding.advance.entity.Person");
    System.out.println(personClass3.getName()); // com.uucoding.advance.entity.Person
}
复制代码

注：关于Class的具体使用本章暂不讨论，将放在下一章进行全面讲解！

为什么要用反射？

回归主题，上面啰哩啰嗦半天，看起来好像反射也没啥特殊的呀！不如我们举个🌰，工厂模式大家应该都比较了解（或看这里工厂案例新玩法，用Lambda重构设计模式），起初我们是通过传入一个key，获取一个对象。那么如果新增或者减少类，都要对工厂进行调整，但是如果利用反射，根本就不需要考虑工厂的变化，只需要我们有哪些类，现在要用什么即可！