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一、概述

什么是反射？

Java反射机制指的是在Java程序运行状态中，对于任何一个类，都可以获得这个类的所有属性和方法；对于给定的一个对象，都能够调用它的任意一个属性和方法。

这种动态获取类的内容以及动态调用对象的方法称为反射机制。

为什么使用反射？

在计算机科学领域，反射是指一类能够自我描述和自控制的应用。

在Java编程语言中，反射是一种强有力的工具，是面向抽象编程的一种实现方式，它能使代码语句更加灵活，极大提高代码的运行时装配能力。Java反射机制允许编程人员在对类未知的情况下，获取类相关信息的方式变得更加多样灵活，调用类中相应方法，是Java增加其灵活性与动态性的一种机制。

总结一下，Java反射机制有如下作用：

反射机制极大的提高了程序的灵活性和扩展性，降低模块的耦合性，提高自身的适应能力；
通过反射机制可以让程序创建和控制任何类的对象，无需提前硬编码目标类；
使用反射机制能够在运行时构造一个类的对象、判断一个类所具有的成员变量和方法、调用一个对象的方法；
反射机制是构建框架技术的基础所在，使用反射可以避免将代码写死在框架中。

二、反射的原理

我们知道了什么是反射以及反射的作用，那么在Java中是如何支持反射的呢？

首先我们需要了解Java程序运行的过程，该过程包含两个阶段：编译和运行。

在程序编译阶段，Java代码会通过JDK编译成 .class字节码文件;
在程序运行阶段，JVM会去调用业务逻辑对应需要的的字节码文件，生成对应的Class对象，并调用其中的属性方法完成业务逻辑。

Java的反射机制原理就是在程序运行阶段，主动让JVM去加载某个 .class文件生成Class对象，并调用其中的方法和属性。 如下图：

Java类加载过程
注：

Class类在java.lang包中，继承了Object；
Class对象的由来是将.class文件读入内存，并为之创建一个Class对象，一个.class文件对应一个Class对象；

三、反射的使用

通过第二节的原理描述，我们知道使用Java反射时，有一个息息相关的类——Class类，其实不单单是Class类，还有三个主要使用的类，如下表：
在这里插入图片描述
下面我们来一一介绍：

1、获取Java类（Class类的使用）

这是使用Java反射的第一步，获取了对应的Class类之后，我们就可以生成对象，然后调用对象的方法和属性，这一步有三种实现方式。

方法一：

        Book book = new Book();
		Class bookClass = book.getClass();
		
		//输出类名
		System.out.println(bookClass.getName());

这个方法其实是Object的一个方法，Class继承了Object，所以我们可以直接使用。

方法二：

        Class bookClass = Book.class;
		
		//输出类名
		System.out.println(bookClass.getName());

方法三：

	    Class bookClass;
		try {
			bookClass = Class.forName("test.Book");
			//输出类名
			System.out.println(bookClass.getName());
		} catch (ClassNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
		}

方法三是使用最多的方法。

2、获取类的构造函数（Constructor类的使用）

我们获取到一个类的Class对象之后，可以调用Class对象的getDeclaredConstructors()方法获取该类的构造函数，如下：

	
	    // 反射所有声明的构造方法
	public static void reflectAllConstructor() {
		System.out.println(TAG + "=============获取所有的声明的构造函数==============");
		try {
			Class<?> classBook = Class.forName("test.Book");
			Constructor<?>[] constructorsBook = classBook
					.getDeclaredConstructors();
			for (Constructor constructor : constructorsBook) {
				System.out.println(TAG + constructor);
			}
		} catch (Exception ex) {
			ex.printStackTrace();
		}
	}

获取了构造函数之后，调用Constructor类对象的newInstance()即可构造出我们想要类的对象，如下：

Book book = (Book)constructor.newInstance();

3、获取类的函数（Method类的使用）

当我们得到了一个Class对象之后，我们可以获取该类的所有方法，如下：

    // 反射所有的public的函数
	public static void reflectPublicMethods() {
		System.out.println(TAG + "=============获取所有的public的函数==============");
		try {
			Class<?> classBook = Class.forName("test.Book");
			Method[] methodsBook = classBook.getMethods();
			for (Method method : methodsBook) {
				System.out.println(TAG + method);
			}

		} catch (Exception ex) {
			ex.printStackTrace();
		}
	}

	// 反射所有的声明的方法
	public static void reflectAllMethods() {
		System.out.println(TAG + "=============获取所有的声明的函数==============");
		try {
			Class<?> classBook = Class.forName("test.Book");
			Method[] methodsBook = classBook.getDeclaredMethods();
			for (Method method : methodsBook) {
				System.out.println(TAG + method);
			}

		} catch (Exception ex) {
			ex.printStackTrace();
		}
	}

getDeclaredMethods（）和getMethods（）都可以获取到类的方法，那么他们有什么区别呢？

getMethods（）执行结果如下：
在这里插入图片描述
我们看到 getMethods（）不仅只获取了自己定义的公用方法（private获取不了），还把Object父类的公用方法也获取了。

getDeclaredMethods（）执行结果如下：
在这里插入图片描述
我们看到 getDeclaredMethods（）只能获取自己类中定义的方法，但是可以获取到private方法。

4、获取类的属性（Field类的使用）

当我们得到了一个Class对象之后，我们可以获取该类的所有属性，代码如下：

// 反射所有的public的属性
	public static void reflectPublicFields() {
		System.out.println(TAG + "=============获取所有的public的属性==============");
		try {
			Class<?> classBook = Class.forName("test.Book");
			Field[] fieldsBook = classBook.getFields();
			for (Field field : fieldsBook) {
				System.out.println(TAG + field);
			}

		} catch (Exception ex) {
			ex.printStackTrace();
		}
	}

	// 反射所有的声明的属性
	public static void reflectAllFields() {
		System.out.println(TAG + "=============获取所有的声明的属性==============");
		try {
			Class<?> classBook = Class.forName("test.Book");
			Field[] fieldsBook = classBook.getDeclaredFields();
			for (Field field : fieldsBook) {
				System.out.println(TAG + field);
			}

		} catch (Exception ex) {
			ex.printStackTrace();
		}
	}

同Methods，获取属性也有getDeclaredFields（）和getFields（）两种。

四、反射带来的问题

反射虽然能够给我带来诸多便利，但是反射有一个致命问题：反射的效率比直接调用低很多，所以我们要慎用反射。

至于为什么反射效率低？

其实很好理解，使用反射时要通知JVM加载.class文件并且生成Class对象，而直接调用则不用，所以反射效率低。

Java反射总结（史上最全，有这一篇就够了）