Java反射

介绍

在运行状态中动态获取和调用对象方法的方式被称为反射。java.lang.Class是反射能够实现的基础，每一种类都会被初始化一个Class类型的实例对象，且类的实例共享这个Class类型的实例对象。

java.lang.reflect是实现反射功能的工具包，reflect通过操作类及类实例来实现反射相关功能。类成员抽象为java.lang.reflect.Member接口，类成员主要包括构造函数、变量、方法，在反射工具包中分别对应java.lang.reflect.Constructor类，java.lang.reflect.Field类, java.lang.reflect.Method类，这三个类均实现java.lang.reflect.Member接口。

Java在运行时会进行访问权限检查，private修饰的变量和方法不能直接访问，java.lang.reflect.AccessibleObject提供修改访问权限的功能，通过AccessibleObject.setAccessible可以实现private成员的访问，Field、Method和Constructor也都继承AccessibleObject类。

下面就来讲一讲具体用法。

Class对象

获取class对象有多种方式，这里只介绍常用的方式。

通过对象实例获取Class对象

Class cls = myClassInstance.getClass

通过类的类型获取Class对象

Class cls = MyClass.class

通过类的全限定名获取Class对象

Class c = Class.forName("java.lang.String");

Field类

通过Field可以访问对象的类变量，包括变量的类型、修饰符、注解、变量名、变量值、修改变量值等，Class提供了4种方式获取指定类的Field。

获取指定的变量，包括private修饰的变量

myClassInstance.getClass().getDeclaredField(String name)

获取指定的变量，只支持public修饰的变量

myClassInstance.getClass().getField(String name)

获取所有声明的变量，包括所有private修饰的变量

myClassInstance.getClass().getDeclaredFields()

获取所有public修饰的变量

myClassInstance.getClass().getFields()

Method类

Class提供了4种方式获取指定类的Method。

根据方法名获取指定的方法，name为方法名，parameterTypes为方法的参数类型。如果参数是范型，则当作Object来处理，传入Object.class

myClassInstance.getClass().getDeclaredMethod(String name, Class... parameterTypes)

根据方法名获取指定的public方法

myClassInstance.getClass().getMethod(String name, Class... parameterTypes)

获取所有声明的方法，包括private修饰的方法

myClassInstance.getClass().getDeclaredMethods()

获取所有public修饰的方法

myClassInstance.getClass().getMethods()

通过反射调用方法

反射通过Method的invoke()方法来调用目标方法，第一个参数为需要调用的目标类对象，如果方法为static的，则该参数为null。后面的参数均为目标方法的参数值，顺序与目标方法声明中的参数顺序一致。另外如果方法是private的，可以使用method.setAccessible(true)方法绕过权限检查。

 Object myBean = applicationContext.getBean(beanName);
 Method beanMethod = myBean.getClass().getMethod("run", MyReq.class);

 MyReq myReq = new MyReq();
 MyResp mtResp = (MyResp) beanMethod.invoke(myBean, myReq);

被调用的方法体内所抛出的异常在反射中都会以InvocationTargetException抛出。换句话说，当抛出InvocationTargetException异常时，说明反射调用行为是正确的。

反射的优劣

反射能够在运行时动态获取类的实例，大大提高系统的灵活性和扩展性。但正是因为在运行时动态生成，会导致效率上要比非反射操作低的多，所以存在一定的性能损耗，另外反射在调用方法时可以忽略权限检查，获取类的私有方法和属性，会破坏类的封装性，导致安全问题。所以如果能用常规的方式实现，不需要动态创建一个对象时，不推荐使用反射。