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Java 反射机制详解

动态语言是一种指程序在运行时可以修改其结构的语言。例如，JavaScript 和 Python 就是典型的动态语言，而 Java 则属于半动态语言。与动态语言相反，静态语言如 C 和 C++ 的结构在编译时已经确定，无法在运行时绑定。

反射机制概念

反射机制在 Java 中具有特殊意义。它允许在程序运行时，根据类的实际类型获取信息，这对处理动态类（如外部加载的类）尤为重要。

反射机制的核心是通过反射可以获取类的信息：

反射的实现依赖于 Class 对象，其中 Class 对象描述了类的信息。这个 Class 对象是在类加载器（ClassLoader）动态加载时获取的。

反射的应用场景

在编译时，可使用的类型称为编译时类型，而运行时根据实际对象决定的类型称为运行时类型。例如：

Person p = new Student();

对于编译型 Person 和运行时类型 Student，反射机制能提供运行时类型的信息。

当程序需要处理一些外部传入的对象时，例如通过反射获取其真实方法和属性，编译时无法预知该对象的具体类型，这种情况下反射显得尤为重要。

Java 反射API

Class 类 - 类创建

获取 Class 对象的方法有三种：

通过类，可以获取类中的信息，如成员变量、方法和构造函数。

Constructor 类 - 构造函数反射

• 使用 Class 的 getConstructor 方法获取指定构造函数。
• 通过反射调用构造函数获取对象实例。

Field 类 - 成员变量反射

• 使用 getDeclaredField 获取类中的属性。
• 使用 setAccessible 方法取消封装，例如修改私有字段。
• 获取字段的修饰符信息。

Method 类 - 方法反射

• 使用 getDeclaredMethod 获取指定方法。
• 调用 setAccessible 解除访问限制。
• 通过反射调用方法。

Modifier 类 - 修饰符信息

• Modifier 类包含了反射中常用到的修饰符信息（如 public、private、protected）。

反射的使用步骤

获取 Class 对象的方式

通过获取 Class 对象，可以进一步获取或修改类的成员信息。

反射缺点示例

反射框架：jOOR

jOOR 是一个开源反射框架，提供了更简单的反射操作接口，但依赖 Apache Commons 代码库。

newInstance() 方法

Class 对象的 newInstance()

通过 newInstance() 创建对象时，需确保类有默认空构造函数。

Class clazz = Class.forName("reflection.Person");
Object person = clazz.newInstance();

Constructor 对象的 newInstance()

Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);

Object person = constructor.newInstance("张三", 30);

通过反射，可以灵活调用任意构造函数，实现高度的分类控制。

结论

反射机制为 Java 提供了动态操作类、成员和构造的能力。在编解析式式的应用以及动态加载类的场景中尤为重要。

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