简介：什么是反射？
想象一下你正在观看一场魔术表演，魔术师（java）从帽子里变出了一只兔子（你的代码）。但是，情节的转折——你在后台，拿着魔杖，随时可以偷看魔术师的帽子里面！这就是 java 中的 reflection：在运行时检查和操作代码的后台通道。这就像 java 对象世界中的福尔摩斯一样，嗅出它们的秘密并让它们屈服于你的意志。反射，简单地说，是 java 中的一项功能，允许你检查和操作类、方法、字段和构造函数在运行时 。想调用私有方法吗？反思可以帮助你。需要调整一个你没有写的类吗？反思来拯救。然而，强大的能力带来了巨大的调试责任——反射很棒，但需要小心处理。
为什么我们需要反思？
让我们从哲学角度思考一下。作为一名开发人员，为什么要关心反射？普通的旧 java 还不够吗？
好吧，想象一下这些场景：
- 动态框架：您正在构建或使用一个应该支持插件或动态类加载的框架（如 spring、hibernate 或 junit 等测试框架）。反射使得动态发现和使用类成为可能。
- 询问类：你收到了一个类文件（可能是你的客户放在银盘上的），但对其内部结构一无所知。反思可以帮助你打开那个黑匣子。
- 创建 api 和工具 ：您是否在对象上使用过 tostring() 进行调试？反射可以帮助此类工具自动生成此类功能。
- 运行时魔法：想要调用私有方法、访问私有字段或在没有构造函数的情况下实例化对象？反思是秘诀。
什么时候应该使用反射？
现在，让我们说实话——反思就像吃超级辣的咖喱：令人兴奋，但如果吃得过头就会有风险。使用反射：
- 当您构建需要运行时检查的框架、工具或库（例如 spring 或 mockito）时。
- 当您需要与未知或动态类交互（例如，在运行时加载插件）。
- 当您想要执行高级测试或调试 .
- 对于 动态代理 、 自定义序列化/反序列化 或 依赖注入 .
但是——这一点很重要——不要滥用它。常规编程场景很少需要反射，过度使用会导致代码变慢、难以调试，并且闻起来像一周老鱼的味道。
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反射是如何工作的？
reflection api 是 java.lang.reflect 包的一部分。将其视为探索 java 内部的瑞士军刀。这是层次结构：
- class：反射的祖父。表示一个类或接口并提供检查其成员（字段、方法、构造函数）的方法。
- field ：表示类中的字段（变量）。让您读取/写入值。
- method ：代表一个方法。您可以使用 this 动态调用方法。
- constructor ：表示类构造函数。帮助您创建新对象。
编码时间：基本示例
让我们用一些现实世界的 java 魔法来增添趣味。
- 获取班级信息
class example {
private string message = "hello reflection!";
public void sayhello() {
system.out.println(message);
}
}
public class reflectiondemo {
public static void main(string[] args) throws exception {
class clazz = example.class;
system.out.println("class name: " + clazz.getname());
system.out.println("declared methods:");
for (var method : clazz.getdeclaredmethods()) {
system.out.println(" - " + method.getname());
}
}
}
输出：
class name: example declared methods: - sayhello
- 访问私有字段和方法 让我们闯入封装的银行金库。
import java.lang.reflect.field;
import java.lang.reflect.method;
public class reflectionhack {
public static void main(string[] args) throws exception {
example obj = new example();
class clazz = obj.getclass();
// access private field
field field = clazz.getdeclaredfield("message");
field.setaccessible(true);
field.set(obj, "reflection is awesome!");
// call private method
method method = clazz.getdeclaredmethod("sayhello");
method.setaccessible(true);
method.invoke(obj); // outputs: reflection is awesome!
}
}
高级用例 1. 动态类加载
在运行时加载类，无需对其名称进行硬编码。
Class clazz = Class.forName("com.example.MyDynamicClass");
Object instance = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();
- 运行时代理 可以创建动态代理来动态实现接口。
- 自定义框架魔法 像 spring 这样的框架使用反射来动态注入依赖项并调用 bean 方法。
反射的优点
- 强大：访问一切，甚至私人会员！
- 动态：可以在运行时发现和使用类和方法。
- 灵活：启用框架、工具和高级调试。
反射的缺点
- 性能开销：反射速度较慢，因为它破坏了 java 的编译时优化。
- 安全风险：允许绕过访问控制，使代码容易受到攻击。
- 难以调试：基于反射的代码可能难以理解和调试。
反射的特殊力量
这里是反思技巧的“vip休息室”：
- 动态访问枚举：在运行时修改枚举或与枚举交互。
- 更改常量：使用反射来调整最终常量（但是，请不要在生产中执行此操作！）。
- 访问内部类：使用反射与匿名类和内部类交互。
- 热重载：在运行时更新类，无需重新启动应用程序。
何时不使用反射
反思不应取代正确的设计。避免它：
- 用于琐碎的任务。
- 在性能关键型应用中。
- 如果有更简单、更安全的方法来实现目标。
实际应用
- spring 框架：使用反射进行依赖注入。
- junit：动态发现并运行测试方法。
- orm 工具（hibernate）：在运行时将数据库表映射到类。
- 序列化框架：使用反射进行对象序列化。
结论：反思——一把双刃剑
反思就像一种超能力：它令人兴奋，让你感觉所向无敌，让你做出不可思议的事情。但如果使用不当，你可能会烧掉你的斗篷。作为开发人员，请了解平衡——必要时使用反射，但要谨慎依赖它。如果明智地运用，reflection 可以将您的编码游戏提升到超级英雄的水平。请记住：能力越大，责任越大。
