反射机制详解

Java 反射是 Java 语言的一项强大特性，它允许程序在运行时动态地获取类的信息、创建对象、调用方法、访问和修改字段等。以下从定义、原理、功能、使用场景和优缺点几个方面详细介绍 Java 反射。

定义

Java 反射机制是指在运行状态中，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一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为 Java 语言的反射机制。

原理

Java 程序在运行时，Java 虚拟机（JVM）会为每个加载的类创建一个 java.lang.Class 对象，这个 Class 对象包含了该类的所有信息，如类的名称、方法、字段、构造函数等。通过这个 Class 对象，就可以在运行时动态地访问和操作类的属性和方法。

例子：获取java.lang.String类

package org.example;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {
        // 获取Class对象
        Class<?> clazz = Class.forName("java.lang.String");

        // 获取类名
        System.out.println("类名：" + clazz.getName());

        // 获取构造函数
        Constructor<?>[] constructors = clazz.getConstructors();
        for (Constructor<?> constructor : constructors) {
            System.out.println("构造函数：" + constructor);
        }

        // 获取字段
        Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
        for (Field field : fields) {
            System.out.println("字段：" + field);
        }

        // 获取方法
        Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
        for (Method method : methods) {
            System.out.println("方法：" + method);
        }

        // 创建对象
        Object obj = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();
        System.out.println("创建的对象：" + obj);

        // 调用方法
        Method method = clazz.getMethod("toString");
        System.out.println("方法调用结果：" + method.invoke(obj));
    }
}