Java中的反射
目录
什么是反射
反射的核心作用
反射的核心类
反射的基本使用
获取Class对象
创建对象
操作字段（Field）
调用方法（Method）
反射的应用场景
反射的优缺点
优点
缺点
示例：完整反射操作
总结
什么是反射
能够获取类信息的能力叫做反射
反射的核心作用
反射的核心是 在运行时动态分析类或对象，而不是在编译时确定。主要功能包括：
-
动态加载类（
Class.forName("全限定类名")） -
获取类的结构信息（方法、字段、构造器、注解等）
-
操作对象的属性和方法（包括私有成员）
-
动态创建对象（即使构造器是
private的） -
动态调用方法（包括私有方法）
反射的核心类
Java 反射主要通过以下类实现：
| 类/接口 | 作用 |
|---|---|
| java.lang.Class | 表示一个类或接口，是所有反射操作的入口 |
| java.lang.reflect.Field | 表示类的字段（成员变量），可获取或修改字段值 |
| java.lang.reflect.Method | 表示类的方法，可动态调用方法 |
| java.lang.reflect.Constructor | 表示类的构造方法，可动态创建对象 |
| java.lang.reflect.Modifier | 解析类、方法、字段的修饰符（如 public、private、static 等） |
画图理解反射
反射的基本使用
获取Class对象
要使用反射，必须先获取类的 Class 对象。有 3 种方式：
// 方式1：类名.class
Class<Cat> clazz1 = Cat.class;// 方式2：对象.getClass()
Cat cat = new Cat();
Class<?> clazz2 = cat.getClass();// 方式3：Class.forName("全限定类名")（最常用）
Class<?> clazz3 = Class.forName("com.qcby.reflect.Cat");创建对象
通过 Constructor 动态创建对象：
// 获取无参构造器（即使是 private 的也可以访问）
Constructor<?> constructor = clazz.getDeclaredConstructor();
constructor.setAccessible(true); // 暴力反射，绕过 private 限制
Cat cat = (Cat) constructor.newInstance();// 获取有参构造器
Constructor<?> constructor2 = clazz.getDeclaredConstructor(int.class, String.class);
Cat cat2 = (Cat) constructor2.newInstance(3, "Tom");操作字段（Field）
获取和修改对象的字段值（包括私有字段）：
Field ageField = clazz.getDeclaredField("age");
ageField.setAccessible(true); // 访问私有字段// 获取字段值
int age = (int) ageField.get(cat);
System.out.println(age); // 输出：3// 修改字段值
ageField.set(cat, 5); // 把 cat 的 age 改为 5调用方法（Method）
动态调用方法（包括私有方法）：
Method runMethod = clazz.getDeclaredMethod("run", String.class);
runMethod.setAccessible(true); // 访问私有方法// 调用方法（相当于 cat.run("Jerry")）
runMethod.invoke(cat, "Jerry"); // 输出：Tom的猫正在追Jerry反射的应用场景
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框架开发（如 Spring 的依赖注入、Hibernate 的 ORM 映射）
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动态代理（如 JDK 动态代理）
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注解处理（如
@Autowired、@RequestMapping） -
单元测试（Mock 对象）
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动态加载类（如插件化开发）
反射的优缺点
优点
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灵活性高：可以在运行时动态操作类，实现高度解耦。
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突破访问限制：可以访问
private成员，实现特殊需求（如序列化、反序列化）。
缺点
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性能较低：反射比直接调用方法慢（JVM 无法优化反射调用）。
-
安全性问题：可以绕过访问控制，破坏封装性。
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代码可读性差：反射代码通常较难理解和维护。
示例：完整反射操作
package com.qcby.reflect;public class Cat implements Jump,Run{private int age;public String name;protected String color;double height;public Cat(int age, String name, String color, double height) {this.age = age;this.name = name;this.color = color;this.height = height;}private Cat( ) {}Cat(String color){this.color = color;}public void run(String name) {System.out.println("小猫的名字叫"+name);}private int setAge(int age) {System.out.println("aa"+age);return age;}void flay() {System.out.println("猫不会飞");}
}package com.qcby.reflect;import java.lang.reflect.Field;
import java.util.Arrays;public class Test {public static void main(String[] args) throws Exception {// 反射获取类信息// 1. 使用正确的类名路径Class clazz = Class.forName("com.qcby.reflect.Cat");// 2. 获取类信息// 获取所有声明的字段（包括私有字段）Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();System.out.println(Arrays.toString(fields));// 获取单个字段（使用getDeclaredField，返回Field对象）Field ageField = clazz.getDeclaredField("age");System.out.println(ageField);Field nameField = clazz.getDeclaredField("name");System.out.println(nameField);Field colorField = clazz.getDeclaredField("color");System.out.println(colorField);Field heightField = clazz.getDeclaredField("height");System.out.println(heightField);// 获取所有公共字段（仅public）Field[] fields1 = clazz.getFields();System.out.println(Arrays.toString(fields1));// 获取单个公共字段（仅public）Field nameField1 = clazz.getField("name");System.out.println(nameField1);}
}package com.qcby.reflect;import java.lang.reflect.Constructor;
import java.util.Arrays;public class Test1 {public static void main(String[] args) throws Exception {Class clazz = Class.forName("com.qcby.reflect.Cat"); // 获取所有公共构造方法Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();System.out.println(Arrays.toString(constructors));// 获取所有声明的构造方法（包括私有）Constructor[] declaredConstructors = clazz.getDeclaredConstructors();System.out.println(Arrays.toString(declaredConstructors));// 获取无参构造方法（需处理访问权限）Constructor constructor1 = clazz.getDeclaredConstructor();System.out.println(constructor1);// 获取带参数的构造方法Constructor constructor2 = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);System.out.println(constructor2);// 获取公共无参构造方法Constructor constructor3 = clazz.getConstructor(int.class, String.class, String.class, double.class);System.out.println(constructor3);}
}package com.qcby.reflect;import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Arrays;public class Test2 {public static void main(String[] args) throws Exception {Class clazz = Class.forName("com.qcby.reflect.Cat");// 获取所有声明的方法（包括私有方法）Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();System.out.println(Arrays.toString(methods));// 获取所有公共方法（包括继承的公共方法）Method[] methods2 = clazz.getMethods();System.out.println(Arrays.toString(methods2));// 根据方法名和参数类型获取方法Method runMethod1 = clazz.getDeclaredMethod("run", String.class);System.out.println(runMethod1);Method runMethod2 = clazz.getMethod("run", String.class);System.out.println(runMethod2);Method flyMethod1 = clazz.getDeclaredMethod("flay");System.out.println(flyMethod1);}
}总结
| 特性 | 说明 |
|---|---|
| 动态性 | 运行时获取类信息，无需提前知道类的结构 |
| 灵活性 | 可以操作私有成员、动态创建对象、调用方法 |
| 用途广泛 | 框架开发、动态代理、注解处理、单元测试等 |
| 性能损耗 | 比直接调用满，不适合高频场景 |
| 安全性 | 可以绕过访问控制，需谨慎使用 |
反射是 Java 高级特性，合理使用可以极大增强程序的灵活性，但滥用会导致性能问题和代码难以维护。建议在框架开发、动态代理等场景使用，普通业务代码尽量避免。