Java反射详解：入门+使用+原理+应用场景

反射非常强大和有用，现在市面上绝大部分框架(spring、mybatis、rocketmq等等)中都有反射的影子，反射机制在框架设计中占有举足轻重的作用。

所以，在你Java进阶的道路上，你需要掌握好反射。

怎么才能学好反射，我们需要弄懂以下几个问题：

1.反射是什么？

2.反射有什么用？

3.反射的实现原理？

4.怎么用反射？

下面我就针对以上的疑问，一一来讲解。

反射是什么？

反射是java语言的一个特性，它允程序在运行时（注意不是编译的时候）来进行自我检查并且对内部的成员进行操作。

反射是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法,对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性,这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。

一句话总结：反射就是在运行时才知道要操作的类是什么，并且可以在运行时获取类的完整构造，并调用对应的方法。

为什么要用反射？

Java Reflection功能非常强大，并且非常有用，比如：

• 获取任意类的名称、package信息、所有属性、方法、注解、类型、类加载器等
• 获取任意对象的属性，并且能改变对象的属性
• 调用任意对象的方法
• 判断任意一个对象所属的类
• 实例化任意一个类的对象
• 通过反射我们可以实现动态装配，降低代码的耦合度,动态代理等。

怎么使用反射？

一般情况下我们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
• 通过 Constructor 对象的 newInstance() 方法

第一种：通过 Class 对象的 newInstance() 方法。

Class clz = Class.forName("com.lxx.reflection.Hello");
Hello hello= (Hello)clz.newInstance();

第二种：通过 Constructor 对象的 newInstance() 方法

Class clz = Class.forName("com.lxx.reflection.Hello");
Constructor constructor = clz.getConstructor();
Hello hello= (Hello)clz.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 = Class.forName("com.lxx.reflection.Hello");
Constructor constructor = clz.getConstructor(String.class);
Hello hello= (Hello)clz.newInstance("hello world");

接下来我们就可以通过具体的API调用获取到详细的属性或者方法等详细了。

1、获取类的成员变量的信息

Field[] fields = cls.getDeclaredFields();

更加详细成员变量获取参考如下：

方法	用途
getField(String name)	获取某个公有的属性对象
getFields()	获取所有公有的属性对象
getDeclaredField(String name)	获取某个属性对象(public和非public)
getDeclaredFields()	获取所有属性对象(public和非public)

2、获得类方法

Method[] methods = cls.getDeclaredMethods();

更加详细方法获取参考如下：

方法	用途
getMethod(String name,Class…<?> parameterTypes)	获取该类某个公有的方法
getMethods()	获取该类所有公有的方法
getDeclaredMethod(String name,Class…<?> parameterTypes)	获取该类某个方法(public和非public)
getDeclaredMethods()	获取该类所有方法(public和非public)

3、获得构造函数

Constructor[] constructors = cls.getDeclaredConstructors();

更加详细方法获取参考如下：

方法	用途
getConstructor(Class…<?> parameterTypes)	获取该类中与参数类型匹配的公有构造方法
getConstructors()	获取该类中所有公有构造方法
getDeclaredConstructor(Class…<?> parameterTypes)	获取该类中与参数类型匹配的构造方法
getDeclaredConstructors()	获取该类所有构造方法

通过以上一个小案例了解了反射的使用，但如果你想对反射掌握得更好，还需深入理解反射背后的底层实现原理。

反射工作原理？

调用反射的总体流程如下：

1、当我们编写完一个Java项目之后，每个java文件都会被编译成一个.class文件。

2、这些class文件在程序运行时会被ClassLoader加载到JVM中，当一个类被加载以后，JVM就会在内存中自动产生一个Class对象。

3、通过Class对象获取Field/Method/Construcor

我们一般平时是通过new的形式创建对象实际上就是通过这些Class来创建的，只不过这个class文件是编译的时候就生成的，程序相当于写死了给jvm去跑。

反射是什么呢？当我们的程序在运行时，需要动态的加载一些类，这些类可能之前用不到所以不用加载到jvm，而是在运行时根据需要才加载。

原来使用new的时候，需要明确的指定类名，这个时候属于硬编码实现，而在使用反射的时候，可以只传入类名参数，就可以生成对象，降低了耦合性，使得程序更具灵活性。

反射的应用场景

举个例子我们的项目底层数据库有时是用mysql，有时用oracle，需要动态地根据实际情况加载驱动类，这个时候反射就有用了，假设 com.lxx.java.myqlConnection，com.lxx.java.oracleConnection这两个类我们要用。

这时候我们在使用 JDBC 连接数据库时使用 Class.forName()通过反射加载数据库的驱动程序，如果是mysql则传入mysql的驱动类，而如果是oracle则传入的参数就变成另一个了。

Spring 框架的 IOC（动态加载管理 Bean），Spring通过配置文件配置各种各样的bean，你需要用到哪些bean就配哪些，spring容器就会根据你的需求去动态加载，你的程序就能健壮地运行。

还有Spring AOP（动态代理）功能都和反射有关系。

除此之外还有很多框架：mybatis、dubbo、rocketmq等等都会用到反射机制。