java反射机制原理、获取Class方式和其应用场景

1、反射是什么：

        反射是一种动态地获取和操作类信息的行为。类信息包括类的属性、方法、构造函数等。

        类信息在Java中通常存储在.class文件中。当我们编写Java代码并进行编译时，编译器（javac）将源代码转换为字节码，并将字节码保存在.class文件中。

         在运行时，当我们使用反射来获取类的信息时，实际上是通过读取和解析.class文件来获取类的结构信息。反射机制允许我们在运行时动态地加载和操作类的信息，而不需要在编译时明确知道类的类型。

2、 获取Class对象以及其对其操作：

  获取class对象（三种方式对应三个阶段)

 反射代码简单示例：

public class ReflexDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Class clazz = person.class;
        //通过newInstance()创建对象
        person person = clazz.newInstance();
        //获取方法名为getName的方法
        Method changeName = clazz.getMethod("changeName", String.class);
        //调用了person对象的chanName方法
        changeName.invoke(person, "wkx");
    }
}

 class person {
    private String name;
     Person(){}
    Person(String name){
        this.name = name;
    }
    public void changeName(String name){
        this.name =name;
        System.out.println("我将名字改为了"+name);
    }
}

 3、操作Class对象的API

• 变量信息：Filed
• 成员方法：Method
• 构造器：Constructor
• 注解信息：Annotation
• 权限修饰符：Modifier

创建类的实例的方式：

//创建类的实例：可以使用以下方法创建类的实例：
  Person person1 = clazz.newInstance();// 调用无参构造方法创建实例
  Constructor declaredConstructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);// 获取指定构造方法，第二个参数为构造方法参数类型
  Person person2 = declaredConstructor.newInstance("小明");// 调用构造方法创建实例，args为构造方法参数的值

对于类的字段信息的操作：

//获取类的字段信息：可以使用以下方法获取类的字段信息：    
Field[] fields1 = clazz.getFields();// 获取所有字段，不包括私有字段
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields(); // 获取所有字段，包括私有字段
Field field = clazz.getDeclaredField("name"); // 获取指定字段

//对于修饰符为private的变量,，不能直接通过反射对其赋值取值，要进行暴力反射
field.setAccessible(true); // 如果字段是私有的，需要设置可访问性
field.set(person1, "wuing"); // 修改字段值，person1为字段所属对象，value为新的字段值
   

获取类的方法信息并对其进行调用的操作：

//获取类的方法信息：可以使用以下方法获取类的方法信息
 Method[] methods1 = clazz.getMethods();// 获取所有方法， 不包括私有方法
  Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods(); // 获取所有方法，包括私有方法
 Method method = clazz.getDeclaredMethod("changeName", String.class); // 获取指定方法，第二个为方法参数类型的

Object result = method.invoke(person1, "wkx"); // 调用方法，instance为方法所属对象，args为方法参数的值
//如果调用的方法的修饰词为private，就也要暴力反射，.setAccessible(true);

4、java反射用于场景

1. 插件系统：通过使用反射，可以在应用程序中实现插件系统。应用程序可以在运行时加载和卸载插件，通过反射调用插件中定义的方法，实现动态扩展功能。

2. 配置文件解析：反射可以用于解析配置文件，例如XML或JSON文件。通过反射，可以动态地读取配置文件中的类名、字段和方法，并在运行时创建相应的对象。

3. 单元测试：在单元测试中，反射可以用于访问私有方法和字段，以便进行更全面的测试。通过反射，可以绕过访问修饰符的限制，调用私有方法或设置私有字段的值。

4. 动态代理：反射可以用于实现动态代理。通过反射，可以在运行时创建代理对象，并在代理对象的方法调用前后执行额外的逻辑，例如日志记录、性能监控等。

5. 框架开发：许多框架（如Spring）使用反射来实现依赖注入、AOP（面向切面编程）等功能。通过反射，框架可以在运行时动态地创建对象、调用方法，并实现解耦和灵活性

        需要注意的是，虽然反射提供了一种强大的机制来操作类的成员，但过度使用反射可能会导致性能下降和代码可读性降低。因此，在使用反射时应谨慎考虑其适用性和性能影响。