什么是Java反射：作用、使用方法、原理三方面解析

Java反射是Java进阶编程内容之一，掌握反射应用与原理，有助于我们理解一些框架（Spring）和插件（junit）的运行原理。

一、Java反射的作用

简单来说，Java反射主要有两个作用：

使得程序符合开关原则：实体如类、模块和函数应该对扩展开放，对修改关闭。用户注册公司的平台需要短信验证码，为了防止接入的短信平台故障导致公司的注册业务无法正常营运，常使用1+1做故障转移。这种情况即可使用反射，读取数据库或缓存里的数据，在不修改业务代码的前提下，切换平台。
不知道实现类的情况下，开发应用或者设计框架：其实这和第一条有点相似，但程序员变成了用户。IDEA的智能提示、Spring的xml配置、junit的测试注解，都大量使用了反射。在正常情况下，我们会使用new关键字实例化一个对象，这是在明确class类的情况下。作为框架的开发者，他们无法得知用户（程序员）使用了什么类，用什么修饰符，类名叫什么，这种情况下，反射的作用就体现出来了。

二、使用方法

1. 反射的使用步骤：

Apple类

public class Apple {
      
      
	
	    private int price;
	
	    public int getPrice() {
      
      
	        return price;
	    }
	
	    public void setPrice(int price) {
      
      
	        this.price = price;
	    }
}

1.获取类的 Class 对象实例

Class clz = Class.forName("com.zhenai.api.Apple");

2.根据 Class 对象实例获取 Constructor 对象

Constructor appleConstructor = clz.getConstructor();

3.使用 Constructor 对象的 newInstance 方法获取反射类对象
```
Object appleObj = appleConstructor.newInstance();
```

4.而如果要调用某一个方法，则需要先获取对象，再使用对象调用invoke方法：

Method setPriceMethod = clz.getMethod("setPrice", int.class);
setPriceMethod.invoke(appleObj, 14);

完整代码

public class Apple {
      
      

    private int price;

    public int getPrice() {
      
      
        return price;
    }

    public void setPrice(int price) {
      
      
        this.price = price;
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception{
      
      
        //new 关键字实例化
        Apple apple = new Apple();
        apple.setPrice(5); // 调用方法
        System.out.println("Apple Price:" + apple.getPrice());
        //使用反射调用
        Class clz = Class.forName("com.chenshuyi.api.Apple");
        Method setPriceMethod = clz.getMethod("setPrice", int.class);
        Constructor appleConstructor = clz.getConstructor();
        Object appleObj = appleConstructor.newInstance();
        setPriceMethod.invoke(appleObj, 14);  //调用方法
        Method getPriceMethod = clz.getMethod("getPrice");
        System.out.println("Apple Price:" + getPriceMethod.invoke(appleObj));
    }
}

输出
```
Apple Price:5
Apple Price:14
```

到这里，我们已经能够掌握反射的基本使用。除了这些方法，Java还提供了其他的反射API

2.Java反射API
获取反射中的Class对象在反射中，要获取一个类或调用一个类的方法，我们首先需要获取到该类的 Class 对象。在 Java API 中，获取 Class 类对象有三种方法：

第一种，使用 Class.forName 静态方法。当你知道该类的全路径名时，你可以使用该方法获取 Class 类对象。
```
Class clz = Class.forName("java.lang.String");
```
第二种，使用 .class 方法。这种方法只适合在编译前就知道操作的 Class。
```
Class clz = String.class;
```

第三种，使用类对象的 getClass() 方法。

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

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。

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

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：

我们通过 Class 对象的 getFields() 方法可以获取 Class 类的属性，但无法获取私有属性。而如果使用 Class 对象的 getDeclaredFields() 方法则可以获取包括私有属性在内的所有属性：
```
Class clz = Apple.class;
Field[] fields = clz.getDeclaredFields();
for (Field field : fields) {
      
      
    System.out.println(field.getName());
}
```
输出结果是：name

price与获取类属性一样，当我们去获取类方法、类构造器时，如果要获取私有方法或私有构造器，则必须使用有 declared 关键字的方法。

（三）、反射原理

反射原理本质上还是运用的Java面向对象的思想，简单来说，JDK把我们的类当作一个对象，把对象分解为一个个的属性，并提供一些方法或者辅助对象操作属性。具体的解析放一篇
某乎链接供大家深入了解。

最后贴一点反射的优缺点：
优点：

能够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。
与 Java 动态编译相结合，可以实现无比强大的功能。
对于 Java 这种先编译再运行的语言，能够让我们很方便的创建灵活的代码，这些代码可以在运行时装配，无需在组件之间进行源代码的链接，更加容易实现面向对象。

缺点：

反射会消耗一定的系统资源，因此，如果不需要动态地创建一个对象，那么就不需要用反射；（据我所知，目前已经有一些插件可以缓解资源问题）
反射调用方法时可以忽略权限检查，获取这个类的私有方法和属性，因此可能会破坏类的封装性而导致安全问题。