Java框架技术核心基石系列教程(02)——反射技术应用场景剖析

阅读量：1952 次

发布时间：2019-04-27

本文共 4464 字，大约阅读时间需要 14 分钟。

版权声明

本文原创作者：谷哥的小弟

作者博客地址：http://blog.csdn.net/lfdfhl

反射的定义

Java的反射(Reflection)机制是指在程序运行时动态获取程序信息和动态调用对象的功能。反射是Java实现动态性的关键，其主要作用如下：

在运行时判断任意一个对象所属的类

在运行时构造任意一个类的对象

在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法

在运行时调用任意一个对象的成员变量和方法

在运行时获取泛型信息

在运行时处理注解

在运行时生成动态代理

反射的应用场景

在学习反射之前，我们先来了解反射的应用场景。

插件化编程

在项目的开发过程中使用多个服务(server)处理数据流(data flow)，例如：server A、server B、server C；当项目上线之后，需要添加新的服务server D。

图示如下：

这时候该怎么办呢？此时，我们可利用插件化技术实现该需求。

方案如下：

1、编写服务接口IServer

示意代码如下：

public interface IServer {
       public void process(DataPoint point);}

2、服务Server均实现IServer接口

示意代码如下：

public class ServerA implements IServer{
       public void process(DataPoint point){
           System.out.println("ServerA is processing");    }}public class ServerB implements IServer{
       public void process(DataPoint point){
           System.out.println("ServerB is processing");    }}public class ServerC implements IServer{
       public void process(DataPoint point){
           System.out.println("ServerC is processing");    }}

3、编写配置文件

示意代码如下：

project.servers=servers.ServerA, servers.ServerB, servers.ServerC

在配置文件中配置所有的服务的全路径

4、处理数据

示意代码如下：

public class Test{
       public static void main(String[] args){
           // 读取配置        final String configPath = "config.properties";        Properties properties = ConfigUtils.readProperties(configPath);        String p = properties.getProperty("project.servers");                String []tmp = p.split(",");        List
   
     svrlist = new ArrayList
    
     ();        for(String t: tmp){
               svrlist.add(t.trim());        }                   // 加载servers        ArrayList
     
       servers = new ArrayList
      
       ();        Iterator
       
         iter = svrlist.iterator();        while(iter.hasNext()){
               String str = iter.next();            //生成server             IServer server = (IServer) newInstance(str);                if(server != null)                    servers.add(server);        }                DataPoint point = new DataPoint();        point.setName("point");        point.setValue(1);                // servers处理数据        Iterator
        
          iter2 = servers.iterator(); while(iter2.hasNext()){ IServer server = iter2.next(); server.process(point); } } //实例化Server对象 private static Object newInstance(String classname){ try { Class
          clazz = Class.forName(classname); Object obj = clazz.newInstance(); return obj; } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (InstantiationException e) { e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } return null; }}

要点概述：

1、定义服务接口IServer

2、所有的服务均实现IServer接口

3、在配置文件中配置所有服务的全路径

4、读取配置文件利用反射技术依据服务的全路径字符串创建服务实例

5、服务处理数据

至此，项目开发完毕。不过，没过多久又来了一个新的需求：在原来的基础上新增服务ServerD处理数据流。

方案如下：

第一步：ServerD实现IServer接口

示意代码如下：

public class ServerD implements IServer{
       public void process(DataPoint point){
           System.out.println("ServerD is processing");    }}

第二步：在配置文件中追加配置ServerD

示意代码如下：

project.servers=servers.ServerA, servers.ServerB, servers.ServerC, servers.ServerD

至此，我们通过插件的方式添加了服务ServerD而不需要修改以往的主程序。在整个插件化编程中最核心的技术就是反射，优势如下：

1、高度灵活，可扩展性较强。

2、新增服务只需要实现暴露的接口。

3、利用反射只需知道新增服务的全路径即可实例化对象。

在开发过程中，不需要事先知道服务Server的名字(其实，很多情况下也无法事先知道)；只需要在配置文件中追加配置即可。

服务端编程

看完了插件化编程，我们再来瞅瞅大家熟悉的Tomcat是如何调用Servlet的。在JavaWeb项目中存在众多的Servlet处理各种请求；比如，LoginServlet专门用于处理用户的登录请求；其流程概述如下：

1、编写实现Servlet接口的Servlet类

2、部署并运行程序

3、Tomcat收到浏览器发送的登录请求

4、Tomcat依据请求路径判定由LoginServlet处理该请求

5、Tomcat读取配置文件web.xml获取到LoginServlet的全路径类名

6、Tomcat根据该全路径字符串通过反射创建LoginServlet类的实例

7、LoginServlet类的实例处理用户请求

在整个过程当中，其实现原理和插件化编程有着相似的思路：

1、自定义Servlet类实现服务端暴露的Servlet接口

2、在配置文件中对自定义Servlet进行配置

3、利用反射技术根据自定义Servlet的全路径字符串生成Servlet实例

在整个过程中，不需要事先知道自定义Servlet的名字(其实，很多情况下也无法事先知道)；只需要在配置文件中添加相应的配置即可。

作为一个初学者，如果想理解反射的应用场景可以把自己想象成为一个Tomcat，尝试着反问自己一个问题并尝试作答：你知道有哪些项目会部署到Tomcat么？不知道！你根本不知道哪些项目会被部署到Tomcat，你也不知道项目中有哪些请求，你更不知道项目中有哪些Servlet用于处理请求。既然都无法知道有哪些Servlet，更不用说预先通过new的方式创建好Servlet实例用于以后处理各种请求了。所以，作为Tomcat它无法预知有哪些请求，它也无法预知有哪些Servlet处理请求；这些都是未知数。

其实，不管是插件化编程还是服务器编程都属于同一类情况：