什么是反射？它有什么用？

在 Java 中，反射是指在运行时检查和操作类、接口、字段、方法等程序结构的能力。通过反射，可以在运行时获取类的信息，创建类的实例，调用类的方法，访问和修改类的字段等。

反射实现

先定义一个需要被反射的类对象 User：

public class User {
    public String name = "张三";
    private int age = 18;

    public void publicMethod() {
        System.out.println("do public method");
    }

    private void privateMethod() {
        System.out.println("do private method");
    }

    public static void staticMethod() {
        System.out.println("do static method");
    }
}

1.反射执行公共方法

通过反射实现公共方法的调用，主要分为以下 3 步：

// 1.反射得到对象
Class<?> clazz = Class.forName("User");
// 2.得到方法
Method method = clazz.getDeclaredMethod("publicMethod");
// 3.执行普通方法
method.invoke(clazz.getDeclaredConstructor().newInstance());

其中第 3 步，如果是 JDK 9 之前的版本使用以下代码替代：

method.invoke(clazz.newInstance());

JDK 9 之后，使用 Class.newInstance() 方法被弃用了。

2.反射执行私有方法

// 1.反射得到对象
Class<?> clazz = Class.forName("User");
// 2.得到方法
Method method = clazz.getDeclaredMethod("publicMethod");
// 得到私有方法
Method privateMethod = clazz.getDeclaredMethod("privateMethod");
// 设置私有方法可访问
privateMethod.setAccessible(true);
// 执行私有方法
privateMethod.invoke(clazz.getDeclaredConstructor().newInstance());

3.反射执行静态方法

// 1.反射得到对象
Class<?> clazz = Class.forName("User");
// 2.得到方法
Method method = clazz.getDeclaredMethod("publicMethod");
// 得到静态方法
Method staticMethod = clazz.getDeclaredMethod("staticMethod");
// 执行静态方法
staticMethod.invoke(clazz);

4.反射得到公共属性值

// 反射得到对象
Class<?> clazz = Class.forName("User");
// 得到公共属性
Field field = clazz.getDeclaredField("name");
// 得到属性值
String name = (String) field.get(
        clazz.getDeclaredConstructor().newInstance());
// 打印属性值
System.out.println("name -> " + name);

5.反射得到私有属性值

// 反射得到对象
Class<?> clazz = Class.forName("User");
// 得到私有属性
Field privateField = clazz.getDeclaredField("age");
// 设置私有属性可访问
privateField.setAccessible(true);
// 得到属性值
int age = (int) privateField.get(
        clazz.getDeclaredConstructor().newInstance());
// 打印属性值
System.out.println("age -> " + age);

使用场景

反射的使用场景有很多，以下是比较常见的几种反射的使用场景：

1. 编程开发工具的代码提示，如 IDEA 或 Eclipse 等，在写代码时会有代码（属性或方法名）提示，这就是通过反射实现的。

2. 很多知名的框架如 Spring，为了让程序更简洁、更优雅，以及功能更丰富，也会使用到反射，比如 Spring 中的依赖注入就是通过反射实现的。

3. 数据库连接框架也会使用反射来实现调用不同类型的数据库（驱动）。

   优缺点分析

   反射的优点如下：

4. 灵活性：使用反射可以在运行时动态加载类，而不需要在编译时就将类加载到程序中。这对于需要动态扩展程序功能的情况非常有用。

5. 可扩展性：使用反射可以使程序更加灵活和可扩展，同时也可以提高程序的可维护性和可测试性。

6. 实现更多功能：许多框架都使用反射来实现自动化配置和依赖注入等功能。例如，Spring 框架就使用反射来实现依赖注入。

反射的缺点如下：

1. 性能问题：使用反射会带来一定的性能问题，因为反射需要在运行时动态获取类的信息，这比在编译时就获取信息要慢。
2. 安全问题：使用反射可以访问和修改类的字段和方法，这可能会导致安全问题。因此，在使用反射时需要格外小心，确保不会对程序的安全性造成影响。

小结

反射是指在运行时检查和操作类、接口、字段、方法等程序结构的能力。通过反射，可以在运行时获取类的信息，创建类的实例，调用类的方法，访问和修改类的字段等。通过反射可以提高程序的灵活性和可扩展性，可以实现更多的功能。但在使用反射时需要考虑性能问题以及安全等问题。

本文已收录至《Java面试突击》，专注 Java 面试 100 年，查看更多：www.javacn.site