理解反射之前，我们应当知道 .java 文件将会被编译成 .class 文件。JVM 中的类加载器会加载 .class，一般是在类第一次使用的时候加载，也可以用Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver")这种方式提前将类加载到 JVM 中，该方***返回一个 Class 对象。

Java 反射机制在程序运行时，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性。这种 动态的获取信息 以及 动态调用对象的方法 的功能称为 java 的反射机制。

大白话说就是：反射要在运行时才知道操作哪个类，进而获得该类的完整构造，并调用对应的方法。

与反射密切相关的是 java.lang.reflect 包，以及 Class 类。java.lang.reflect 类库主要包含以下三个类：

Field ：可以使用 get() 和 set() 方法读取和修改 Field 对象关联的字段；
Method ：可以使用 invoke() 方法调用与 Method 对象关联的方法；
Constructor ：可以用 Constructor 创建新的对象。

如何使用反射获取对象

通过 Class.forName()、类型.class、对象.getClass()来获取 Class 对象
通过 Class 对象的 newInstance(),或者先获取构造器再用构造器调用 newInstance()
进一步获取它的属性、方法等信息

获取 Class 对象

第一种，使用 Class.forName 静态方法

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

第二种，通过 类名.class 的方式，只适合在编译前就知道操作的 Class

Class clz = String.class;

第三种，通过对象.getClass()的方式

String str = new String("Hello");
Class clz = str.getClass();

通过反射创建类对象

通过反射创建类对象主要有两种方式：通过 Class 对象的 newInstance() 方法、通过 Constructor 对象的 newInstance() 方法。

第一种：通过 Class 对象的 newInstance() 方法。

Class clz = Apple.class;
Apple apple = (Apple)clz.newInstance();

第二种：通过 Constructor 对象的 newInstance() 方法

Class clz = Apple.class;
Constructor constructor = clz.getConstructor();
Apple apple = (Apple)constructor.newInstance();

通过 Constructor 对象创建类对象可以选择特定构造方法，而通过 Class 对象则只能使用默认的无参数构造方法。下面的代码就调用了一个有参数的构造方法进行了类对象的初始化。

Class clz = Apple.class;
Constructor constructor = clz.getConstructor(String.class, int.class);
Apple apple = (Apple)constructor.newInstance("红富士", 15);

通过反射获取类属性、方法、构造器等

image.png

反射的优缺点

优点

可扩展性 ：应用程序可以利用全限定名创建可扩展对象的实例，来使用来自外部的用户自定义类；

类浏览器和可视化开发环境 ：一个类浏览器需要可以枚举类的成员。可视化开发环境（如 IDE）可以从利用反射中可用的类型信息中受益，以帮助程序员编写正确的代码。

调试器和测试工具 ：调试器需要能够检查一个类里的私有成员。测试工具可以利用反射来自动地调用类里定义的可被发现的 API 定义，以确保一组测试中有较高的代码覆盖率。

缺点

尽管反射非常强大，但也不能滥用。如果一个功能可以不用反射完成，那么最好就不用。在我们使用反射技术时，下面几条内容应该牢记于心。

性能开销 ：反射涉及了动态类型的解析，所以 JVM 无法对这些代码进行优化。因此，反射操作的效率要比那些非反射操作低得多。我们应该避免在经常被执行的代码或对性能要求很高的程序中使用反射。

安全限制 ：使用反射技术要求程序必须在一个没有安全限制的环境中运行。如果一个程序必须在有安全限制的环境中运行，如 Applet，那么这就是个问题了。

内部暴露 ：由于反射允许代码执行一些在正常情况下不被允许的操作（比如：访问私有的属性和方法），所以使用反射可能会导致意料之外的副作用，这可能导致代码功能失调并破坏可移植性。反射代码破坏了抽象性，因此当平台发生改变的时候，代码的行为就有可能也随着变化。

反射的用途及实现

待补充

Java反射机制