Ⅰ. 概念与意义

Java 反射是一种机制，允许程序在运行时 ：

查看类的信息（如属性、方法、构造器等）
动态创建对象
访问和修改属性
调用方法
操作泛型参数、注解等元信息

反射的意义和应用场景如下所示：

应用场景	描述	举例
框架设计核心	Spring、Hibernate、MyBatis 等全靠它	动态注入Bean、解析注解、AOP
通用工具类/库开发	不知道具体类时也能处理	JSON序列化、ORM字段映射
插件机制 / 动态加载类	运行时加载未编译进来的类	SPI机制、Class.forName()
动态代理 & AOP 编程	实现日志增强、权限控制等	JDK动态代理、AspectJ
测试 & Mock 框架	访问私有字段，模拟行为	JUnit, Mockito 等
简化开发 / 规避重复代码	构建泛型代码库	动态调用 setter/getter

使用反射的风险和代价如下所示：

风险/代价	描述
⏱ 性能开销	反射是解释型操作，慢于直接调用
🔒 安全问题	可访问私有字段/方法，绕过封装
🧩 可读性差	代码不直观，难调试
🧱 编译器检查失效	编译时不知道是否写错方法名或类型

Ⅱ. 反射相关的类与操作

类名	用途
Class类	代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口
Field类	代表类的成员变量、属性
Method类	代表类的方法
Constructor类	代表类的构造方法
Annotation类	代表类的注解

一、Class类（一切反射的起点）

官方文档

Java 文件被编译后，生成了 .class 文件，JVM 此时会去解读这个 .class 文件，而 .class 文件也被 JVM 解析为一个对象，这个对象就是 java.lang.Class。

通过 Java 的反射机制应用到这个实例，就可以去获得甚至去添加改变这个类的属性和动作，使得这个类成为一个动态的类。

一旦拿到了 Class 对象，比如：

Class<?> clazz = Person.class; // 具体获取方式看后面

可以做很多事，比如下面的操作：（剩下的查文档）

方法	用途
clazz.``getName``()	获取类名
clazz.``getDeclaredFields``()	获取所有字段（所有权限均可访问）
clazz.``getDeclaredField``(String name)	获取指定字段（所有权限均可访问）（下面方法也是类似）
clazz.``getDeclaredMethods``()	获取所有方法（所有权限均可访问）
clazz.``getDeclaredConstructors``()	获取构造器（所有权限均可访问）
`clazz.newInstance()`	创建对象（已废弃，推荐 `getConstructor().newInstance()`）
`clazz.getSuperclass()`	获取父类
`clazz.getInterfaces()`	获取实现的接口
`clazz.isInterface()`	是否是接口
`clazz.isAnnotationPresent(XXX.class)`	是否被某注解标记
`clazz.getLoader()`	获得类的加载器

二、获取Class类的三种方式（Student类见附录）

方式	语法	说明
`Class.forName("全限定名")`	`Class.forName("com.demo.Person")`	常用于配置、动态加载
类静态变量 `class`	`Person.class`	编译期就能获得类信息
`对象.getClass()`	`obj.getClass()`	运行时获得对象的真实类型

public static void main(String[] args){
    *// 1. 使用Class.forName()，注意要指定包名，并且最好捕捉异常*
*    *Class<?> c1 = null;
    try {
        c1 = Class.*forName*("Reflection.Student");
    } catch(ClassNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    }
 
    *// 2. 使用指定类的class静态变量*
*    *Class<?> c2 = Student.class;
 
    *// 3. 使用对象实例的getClass()方法*
*    *Student st = new Student();
    Class<?> c3 = st.getClass();
 
    *// 一个类在JVM中只会有一个Class实例，因此c1、c2、c3都指向同一个Class实例*
*    *System.*out*.println(c1 == c2); *// true*
*    *System.*out*.println(c2 == c3); *// true*
*    *System.*out*.println(c3 == c1); // true
}

☠注意事项：

一个类在 JVM中只会有一个 Class实例。不管你创建多少对象，它们的 .getClass() 是同一个。
泛型信息在运行时会被擦除，可以参考泛型笔记。
Class.forName()会触发类初始化，会执行静态代码块，慎用 ！

三、创建对象的两种方式

① 直接调用 `Class` 中的 `newInstance()` 方法

第一种方式就是调用 Class 对象中的 newInstance() 方法，这种方法现在已经被淘汰了，原因如下所示：

只能调用 无参构造方法
如果构造方法不是 public，会抛异常
已被标记为 过时方法 （从 JDK 9 起）

public static void main(String[] args) {
    try {
        *// 1. 先获取Class对象*
*        *Class c = Class.*forName*("Reflection.Student");
 
        *// 2. 然后调用newInstance()方法创建对象，注意要强转成Student类型*
*        *Student p = (Student)c.newInstance();
        System.*out*.println(p);
 
    } catch (ClassNotFoundException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    } catch (InstantiationException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    } catch (IllegalAccessException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
}

② 生成 Constructor 构造方法对象

官方文档

第二种方式先调用 Class 对象中的 getConstructor() 系列的方法，得到 Constructor 对象，然后调用该对象中的 newInstance() 方法，优势如下所示：

可调用有参构造方法
可修改构造器可见性（setAccessible(true)）

public static void main(String[] args) {
    try {
        *// 1. 获取Class对象*
*        *Class<?> cs = Class.*forName*("Reflection.Student");
 
        *// 2. 获取无参的构造方法来创建对象*
*        *Constructor<?> non_arg_constructor = cs.getDeclaredConstructor();
        Student s1 = (Student)non_arg_constructor.newInstance();
        System.*out*.println(s1);
 
        *// 3. 获取带参的构造方法来创建对象，因为带参构造方法是私有的，所以要设置权限为true*
*        *Constructor<?> arg_constructor = cs.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
        arg_constructor.setAccessible(true);
        Student s2 = (Student)arg_constructor.newInstance("liren", 18);
        System.*out*.println(s2);
        
    } catch (ClassNotFoundException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    } catch (NoSuchMethodException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    } catch (InvocationTargetException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    } catch (InstantiationException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    } catch (IllegalAccessException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
}
 
// 运行结果：
Student()
Student{name='bit', age=18}
Student(String,name)
Student{name='liren', age=18}

四、操作类的字段（例子）

官方文档

public static void main(String[] args) {
    *// 使用反射操作字段*
*    *try {
        Class<?> cs = Class.*forName*("Reflection.Student");
 
        *// 1. 输出类名，打印字段信息*
*        *System.*out*.println("ClassName: " + cs.getName());
        for(Field e : cs.getDeclaredFields()) {
            System.*out*.println(e.getName() + " " + e.getType().getName() + " " + Modifier.*toString*(e.getModifiers()));
        }
 
        *// 2.1 获取私有属性name*
*        *Field namefield = cs.getDeclaredField("name");
        namefield.setAccessible(true); *// 对于私有属性，需要设置Accessible为true*
 
*        // 2.2 获取该类对象，并设置name属性的值，然后用namefield.get()获取这个私有值*
*        *Student st = (Student)cs.newInstance();
        namefield.set(st, "liren");
        System.*out*.println("反射私有属性修改了name：" + namefield.get(st));
 
    } catch (ClassNotFoundException | NoSuchFieldException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    } catch (InstantiationException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    } catch (IllegalAccessException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
}
 
// 运行结果：
ClassName: Reflection.Student
name java.lang.String private
age int public
Student()
反射私有属性修改了name：liren

五、操作类的方法（例子）

官方文档

public static void main(String[] args) {
    try {
        Class<Student> cs = Student.class;
 
        *// 获取带参的私有方法，然后设置权限，最后使用invoke()方法进行调用*
*        *Method func_method = cs.getDeclaredMethod("function", String.class);
        func_method.setAccessible(true);
        func_method.invoke((Student)cs.newInstance(), "我是给私有的function函数传的参数");
 
        *// 还可以输出方法的指定信息*
*        *System.*out*.println("方法名：" + func_method.getName());
        System.*out*.println("修饰符为：" + Modifier.*toString*(func_method.getModifiers()));
 
    } catch (NoSuchMethodException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    } catch (InvocationTargetException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    } catch (IllegalAccessException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    } catch (InstantiationException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
}
 
// 运行结果：
Student()
我是给私有的function函数传的参数
方法名：function
修饰符为：private

附录

class Student {
    *// 私有属性name*
*    *private String name = "bit";
    *// 公有属性age*
*    *public int age = 18;
 
    *// 不带参数的构造⽅法*
*    *public Student() {
        System.*out*.println("Student()");
    }
 
    private Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.*out*.println("Student(String,name)");
    }
 
    private void eat() {
        System.*out*.println("i am eat");
    }
 
    void sleep() {
        System.*out*.println("i am pig");
    }
 
    private void function(String str) {
        System.*out*.println(str);
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

反射

Ⅰ. 概念与意义

Ⅱ. 反射相关的类与操作

一、Class类（一切反射的起点）

二、获取Class类的三种方式（Student类见附录）

三、创建对象的两种方式

① 直接调用 `Class` 中的 `newInstance()` 方法

② 生成 Constructor 构造方法对象

四、操作类的字段（例子）

五、操作类的方法（例子）

附录

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反射

Ⅰ. 概念与意义

Ⅱ. 反射相关的类与操作

一、Class类（一切反射的起点）

二、获取Class类的三种方式（Student类见附录）

三、创建对象的两种方式

① 直接调用 Class 中的 newInstance() 方法

② 生成 Constructor 构造方法对象

四、操作类的字段（例子）

五、操作类的方法（例子）

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① 直接调用 `Class` 中的 `newInstance()` 方法