Java反射机制的基础详解

Java反射机制是Java语言的一个重要特性。在学习Java反射机制前，大家应该先了解两个概念，编译期和运行期。

编译期是指把源码交给编译器编译成计算机可以执行的文件的过程。在Java中也就是把Java代码编成class文件的过程。编译期只是做了一些翻译功能，并没有把代码放在内存中运行起来，而只是把代码当成文本进行操作，比如检查错误。

运行期是把编译后的文件交给计算机执行，直到程序运行结束。所谓运行期就把在磁盘中的代码放到内存中执行起来。

Java反射机制是在运行状态中，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。简单来说，反射机制指的是程序在运行时能够获取自身的信息。在Java中，只要给定类的名字，就可以通过反射机制来获得类的所有信息。

Java反射机制在服务器程序和中间件程序中得到了广泛运用。在服务器端，往往需要根据客户的请求，动态调用某一个对象的特定方法。此外，在ORM中间件的实现中，运用Java反射机制可以读取任意一个JavaBean的所有属性，或者给这些属性赋值。

Java反射机制主要提供了以下功能，这些功能都位于java.lang.reflect包。

• 在运行时判断任意一个对象所属的类。

• 在运行时构造任意一个类的对象。

• 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。

• 在运行时调用任意一个对象的方法。

• 生成动态代理。

要想知道一个类的属性和方法，必须先获取到该类的字节码文件对象。获取类的信息时，使用的就是Class类中的方法。所以先要获取到每一个字节码文件（.class）对应的Class类型的对象.

众所周知，所有Java类均继承了Object类，在Object类中定义了一个getClass()方法，该方法返回同一个类型为Class的对象。例如，下面的示例代码：

Class labelCls = label1.getClass();    // label1为 JLabel 类的对象

利用 Class 类的对象 labelCls 可以访问 labelCls 对象的描述信息、JLabel 类的信息以及基类 Object 的信息。表 1 列出了通过反射可以访问的信息。

如表1所示，在调用getFields()和getMethods()方法时将会依次获取权限为public的字段和变量，然后将包含从超类中继承到的成员变量和方法。而通过getDeclareFields()和getDeclareMethod()只是获取在本类中定义的成员变量和方法。

Java反射机制的优缺点

优点：

• 能够运行时动态获取类的实例，大大提高系统的灵活性和扩展性。
• 与Java动态编译相结合，可以实现无比强大的功能。
• 对于Java这种先编译再运行的语言，能够让我们很方便的创建灵活的代码，这些代码可以在运行时装配，无需在组件之间进行源代码的链接，更加容易实现面向对象。

缺点：

• 反射会消耗一定的系统资源，因此，如果不需要动态地创建一个对象，那么就不需要用反射；
• 反射调用方法时可以忽略权限检查，获取这个类的私有方法和属性，因此可能会破坏类的封装性而导致安全问题。

Java反射机制在一般的Java应用开发中很少使用，即便是Java EE阶段也很少使用。

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