Java 反射
1. 什么是反射
关键字：运行时、动态的。
反射（Reflection）是 Java 编程语言的一个重要特性，它允许程序在运行时查看任意对象所属的类，获取类的内部信息（包括构造器、字段和方法等），并能动态地调用对象的方法或构造器。反射机制主要依赖于 java.lang.reflect 包中的类和接口，这些类和接口提供了丰富的 API 来操作类、接口、字段、方法和构造器等。
Java 的反射机制是一个强大的功能，使得程序能够在运行时动态地与类和对象交互。 这包括但不限于创建对象、访问字段和调用方法，这对于开发灵活的应用程序和构建复杂的框架至关重要。
《Java 核心技术 卷 Ⅰ》P290：第8章 泛型程序设计 8.9 反射和泛型
反射允许你在运行时分析任意对象。如果对象是泛型类的实例，关于泛型类型参数，你可能得不到多少信息，因为它们已经被擦除了。
2. 反射的主要功能
Java 反射机制可以完成以下主要功能：
- 在运行时判断任意一个对象所属的类：通过反射，可以在运行时获取对象的类信息，包括类名、父类、接口等。
- 在运行时构造任意一个类的对象：通过反射，可以动态地创建类的实例，而无需在编译期知道具体的类名（例如，类名可以从配置文件、数据库中读取）。
- 在运行时得到任意一个类所具有的成员和方法：反射机制允许程序在运行时获取类的字段、方法、构造器等信息。
- 在运行时调用任意一个对象的成员和方法：通过反射，可以动态地调用对象的方法，包括私有方法（通过
setAccessible(true)方法设置访问权限）。 - 生成动态代理：反射机制是动态代理实现的基础，通过反射可以创建代理对象，并在运行时动态地处理方法的调用。
3. 反射的相关类
Java反射机制涉及的主要类包括：
- java.lang.Class：代表一个类，Class 对象表示某个类加载后在堆中的对象。它提供了获取类的字段、方法、构造函数等信息的方法。
- java.lang.reflect.Field：代表类的成员变量（属性）。它提供了访问和修改字段的能力，包括私有字段（通过
setAccessible(true)方法设置访问权限）。 - java.lang.reflect.Method：代表类的方法。它提供了调用方法的能力，包括私有方法（同样需要设置访问权限）。
- java.lang.reflect.Constructor：代表类的构造函数。它提供了创建对象的能力。
4. 反射的使用方式
使用反射通常需要遵循以下步骤：
- 获取 Class 对象：首先，需要获取目标类的Class对象。这可以通过多种方式实现，如通过类字面量、对象实例的
getClass()方法、Class.forName()方法等。 - 获取成员信息：通过Class对象，可以获取类的字段、方法、构造函数等信息。这些信息通常以数组的形式返回，包含类的所有公共成员或声明的成员（包括私有成员）。
- 操作成员：通过反射API，可以读取和修改字段的值、调用方法以及创建对象。对于私有成员和方法，需要设置访问权限（
setAccessible(true)）。
5. 反射的优缺点及应用场景
优点：
- 灵活性和可扩展性：反射机制允许程序在运行时动态地加载和使用类，提高了代码的灵活性和可扩展性。
- 框架支持：很多框架和库都广泛使用了反射机制，如 Spring 框架的依赖注入、JUnit 测试框架的注解处理等。
缺点：
- 性能开销：反射机制相比直接调用方法有一定的性能开销，因为它需要在运行时进行类型检查和权限校验等操作。
- 安全性问题：反射机制可以访问类的私有属性和方法，这可能会破坏封装性并导致安全问题。因此，在使用反射时应确保代码的安全性。
- 可读性和可维护性问题：过度使用反射可能会使代码变得复杂和难以阅读和维护。因此，在使用反射时应权衡其带来的好处和代价。
应用场景：
- 动态加载和配置类：在运行时根据需要动态地加载和配置类，提高代码的灵活性。
- 动态代理：通过反射机制实现动态代理，用于 AOP（面向切面编程）等场景。
- 框架和库的实现：很多框架和库都使用了反射机制来实现其功能，如 Spring 框架的依赖注入、Hibernate 的 ORM 映射等。