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前言

Java 反射（Reflection）是 Java 语言中一个强大而灵活的特性，它允许程序在运行时动态地获取类的信息并操作类的属性和方法。反射机制为 Java 提供了极大的灵活性，但也带来了一定的性能开销和复杂性。本文将深入探讨 Java 反射的核心概念、使用方法以及注意事项，帮助你全面掌握这一重要特性。

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一、反射

1.反射的定义

• 反射是获取类信息的一种能力。
• 反射的核心在于Class类，它是Java反射API的基石。Class对象封装了关于类和接口的信息，包括类的成员变量、方法、构造器以及接口等。
• 通过Class对象，我们可以动态地获取类的内部结构，并在运行时进行相应的操作。

2.反射的作用

• 动态加载类：在运行时加载类，而不是在编译时。
• 动态创建对象：通过类名创建对象实例。
• 动态调用方法：在运行时调用对象的方法。
• 动态访问属性：在运行时访问或修改对象的属性。
• 实现通用框架：如 Spring 框架中的依赖注入（DI）和 AOP（面向切面编程）。

二、类信息的来源

1.类信息的来源

在 Java 中，每个类都有一个对应的 Class 对象，这个对象包含了类的所有信息（如类名、方法、属性、构造器等）。
类信息来源于以下两种方式：

1. 编译时：Java 编译器将源代码编译为字节码（.class 文件），字节码中包含了类的所有信息。
2. 运行时：JVM 加载字节码文件，并将其解析为 Class 对象，供程序使用。

2.Class 对象

Class 对象是反射的核心，它提供了以下功能：

• 获取类的名称、包名、父类、接口等信息。
• 获取类的构造器、方法和属性。
• 创建类的实例。
• 调用类的方法或访问类的属性。

三、类信息的获取

1.获取 Class 对象的三种方式

(1)通过类名获取：

Class clazz = Student.class;

(2)通过对象获取：

Student student = new Student();
Class clazz = person.getClass();

(3)通过类的全限定名获取：

Class clazz = Class.forName("com.example.Student");

2. 获取类的基本信息

通过 Class 对象，可以获取类的基本信息：

1. 类名

可以通过Class.getName()方法获取。

2. 父类

可以通过Class.getSuperclass()方法获取。

3. 接口

可以通过Class.getInterfaces()方法获取类实现的接口。

4. 获取字段

// getDeclaredFields()：获取类中声明的所有字段，包括私有字段。 Field[ ] fields =clazz.getDeclaredFields();System.out.println(Arrays.toString(fields));
// getFields()：获取类中所有可访问的公共字段Field[ ] fields1 =clazz.getFields();System.out.println(Arrays.toString(fields1));

5. 获取方法

 //getDeclaredMethods()：获取类中声明的所有方法，包括私有方法。Method[] method=clazz.getDeclaredMethods();System.out.println(Arrays.toString(method));
//getMethods()：获取类中所有可访问的公共方法，包括从超类继承的方法。		Method[] method1=clazz.getMethods();System.out.println(Arrays.toString(method1));		

6. 获取构造器

 //getDeclaredConstructors()：获取类中声明的所有构造器。Constructor[] declaredConstructors=clazz.getDeclaredConstructors();System.out.println(Arrays.toString(declaredConstructors));

7. 获取特定字段和方法

 //获取特定字段使用getDeclaredField(String name)//getDeclaredField(String name)：这个方法用于获取类中声明的指定名称的字段，不考虑字段的访问修饰符（即可以获取私有、受保护、默认（包）访问和公共字段）。Field nameField= clazz.getDeclaredField( "name"); System. out.println(nameField); 
//getField(String name)：这个方法仅用于获取类中可访问的公共字段。如果尝试获取非公共字段，将会抛出NoSuchFieldException。Field ageField = clazz.getField( "age"); System.out.println(ageField); 

 // 获取特定方法getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)Method runMethod = clazz.getDeclaredMethod(  "run"); System. out.println(runMethod); Method runMethod1=clazz.getDeclaredMethod("run",String.class, int.class); System.out.println(runMethod1); 

8. 获取特定的构造器

//通过getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)可以根据参数类型获取特定的构造器。Constructor constructor1 = clazz.getDeclaredConstructor(String.class,int.class,double.class,char.class);System.out.println(constructor1);Constructor constructor2 = clazz.getDeclaredConstructor(int.class,double.class,char.class);System.out.println(constructor2);

四、如何使用类信息

1.创建对象

通过反射可以动态创建类的实例：

Constructor constructor =clazz.getDeclaredConstructor(); 
Student student = (Student) constructor.newInstance();// 调用无参构造器创建对象

如果类没有无参构造器，可以通过 Constructor 对象创建有参实例：

Constructor<?> constructor = clazz.getConstructor(String.class, int.class);
Student student1=(Student)constructor1.newInstance('张三',25); 

private修饰的数据是在其他类当中访问不到的，要想访问到我们就要用到暴力反射。
暴力反射是指通过 setAccessible(true) 方法绕过 Java 的访问控制检查，访问类的私有成员（属性、方法、构造器等）。示例：

Constructor constructor2= clazz.getDeclaredConstructor(char.class); constructor2.setAccessible(true);//暴力反射--------->针对的就是private修饰的数据Student student2=(Student)constructor2.newInstance('女');

2.调用方法

通过反射可以动态调用类的方法：

	Method run = clazz.getDeclaredMethod("run");run.setAccessible(true); run.invoke(student); //获取了一个无参的run方法Method getNameString = clazz.getDeclaredMethod("getNameString", String.class);String name = (String) getNameString.invoke(student, "aaaaa");System.out.println(name);//获取了名为getNameString的带有一个String参数的方法，并用参数"aaaaa"调用了student对象上的该方法。然后，接收了返回的String值并打印了它。

3.访问属性

通过反射可以动态访问或修改类的属性：

//对属性的赋值、取值Field nameField= clazz.getDeclaredField( "name"); //赋值nameField.setAccessible(true);//暴力反射nameField.set(student,"张三");//setO需要两个参数分别是对象和值System.out.println(nameField.get(student));//赋值Field ageField=clazz.getField( "age");ageField.set(student,18); System.out.println(ageField.get(student));

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总结

Java 反射是一个强大的工具，它为程序提供了动态操作类的能力。通过反射，我们可以在运行时获取类的信息、创建对象、调用方法或访问属性。然而，反射也带来了一定的性能开销和复杂性，因此在实际开发中应谨慎使用。
掌握反射的核心概念和使用方法，能够帮助我们更好地理解 Java 的运行机制，并编写出更加灵活和通用的代码。希望本文能帮助你深入理解 Java 反射，并在实际项目中灵活运用！