Java反射詳解：入門+使用+原理+應用場景

反射非常強大和有用，現在市面上絕大部分框架(spring、mybatis、rocketmq等等)中都有反射的影子，反射機制在框架設計中占有舉足輕重的作用。

所以，在你Java進階的道路上，你需要掌握好反射。

怎么才能學好反射，我們需要弄懂以下幾個問題：

1.反射是什么？

2.反射有什么用？

3.反射的實現原理？

4.怎么用反射？

下面我就針對以上的疑問，一一來講解。

反射是什么？

反射是java語言的一個特性，它允程序在運行時（注意不是編譯的時候）來進行自我檢查並且對內部的成員進行操作。

反射是在運行狀態中，對於任意一個類，都能夠知道這個類的所有屬性和方法,對於任意一個對象，都能夠調用它的任意方法和屬性,這種動態獲取信息以及動態調用對象方法的功能稱為java語言的反射機制。

一句話總結：反射就是在運行時才知道要操作的類是什么，並且可以在運行時獲取類的完整構造，並調用對應的方法。

為什么要用反射？

Java Reflection功能非常強大，並且非常有用，比如：

• 獲取任意類的名稱、package信息、所有屬性、方法、注解、類型、類加載器等
• 獲取任意對象的屬性，並且能改變對象的屬性
• 調用任意對象的方法
• 判斷任意一個對象所屬的類
• 實例化任意一個類的對象
• 通過反射我們可以實現動態裝配，降低代碼的耦合度,動態代理等。

怎么使用反射？

一般情況下我們通過反射創建類對象主要有兩種方式：

• 通過 Class 對象的 newInstance() 方法
• 通過 Constructor 對象的 newInstance() 方法

第一種：通過 Class 對象的 newInstance() 方法。

1. Class clz = Class.forName("com.mikechen.reflection.JiaGou");
2. JiaGou jg= (JiaGou)clz.newInstance();

第二種：通過 Constructor 對象的 newInstance() 方法

1. Class clz = Class.forName("com.mikechen.reflection.JiaGou");
2. Constructor constructor = clz.getConstructor();
3. JiaGou jg= (JiaGou)constructor.newInstance();

通過 Constructor 對象創建類對象可以選擇特定構造方法，而通過 Class 對象則只能使用默認的無參數構造方法,下面的代碼就調用了一個有參數的構造方法進行了類對象的初始化。

1. Class clz = Class.forName("com.mikechen.reflection.JiaGou");
2. Constructor constructor = clz.getConstructor(String.class);
3. JiaGou jg= (JiaGou)constructor.newInstance("mikechen的互聯網架構");

接下來我們就可以通過具體的API調用獲取到詳細的屬性或者方法等詳細了。

1、獲取類的成員變量的信息

1. //mikechen的互聯網架構
2. Field[] fields = cls.getDeclaredFields();

更加詳細成員變量獲取參考如下：

2、獲得類方法

1. //mikechen的互聯網架構
2. Method[] methods = cls.getDeclaredMethods();

更加詳細方法獲取參考如下：

3、獲得構造函數

1. //mikechen的互聯網架構
2. Constructor[] constructors = cls.getDeclaredConstructors();

更加詳細構造函數獲取參考如下：

這樣通過反射就可以做在運行時獲取類的完整構造，並獲得類信息了。

通過以上一個小案例了解了反射的使用，但如果你想對反射掌握得更好，還需深入理解反射背后的底層實現原理。

反射工作原理？

調用反射的總體流程如下：

1、當我們編寫完一個Java項目之后，每個java文件都會被編譯成一個.class文件。

2、這些class文件在程序運行時會被ClassLoader加載到JVM中，當一個類被加載以后，JVM就會在內存中自動產生一個Class對象。

3、通過Class對象獲取Field/Method/Construcor

我們一般平時是通過new的形式創建對象實際上就是通過這些Class來創建的，只不過這個class文件是編譯的時候就生成的，程序相當於寫死了給jvm去跑。

反射是什么呢？當我們的程序在運行時，需要動態的加載一些類這些類可能之前用不到所以不用加載到jvm，而是在運行時根據需要才加載。

原來使用new的時候，需要明確的指定類名，這個時候屬於硬編碼實現，而在使用反射的時候，可以只傳入類名參數，就可以生成對象，降低了耦合性，使得程序更具靈活性。

反射的應用場景

舉個例子我們的項目底層數據庫有時是用mysql，有時用oracle，需要動態地根據實際情況加載驅動類，這個時候反射就有用了，假設 com.mikechen.java.myqlConnection，com.mikechen.java.oracleConnection這兩個類我們要用。

這時候我們在使用 JDBC 連接數據庫時使用 Class.forName()通過反射加載數據庫的驅動程序，如果是mysql則傳入mysql的驅動類，而如果是oracle則傳入的參數就變成另一個了。

Spring 框架的 IOC（動態加載管理 Bean），Spring通過配置文件配置各種各樣的bean，你需要用到哪些bean就配哪些，spring容器就會根據你的需求去動態加載，你的程序就能健壯地運行。

還有Spring AOP（動態代理）功能都和反射有關系。

除此之外還有很多框架：mybatis、dubbo、rocketmq等等都會用到反射機制。

 

作者：陳睿，英文名 mikechen， 資深技術專家，曾任職阿里、淘寶、百度， 分享十余年BAT架構經驗以及面試心得！

 

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