什么是反射

Java反射就是在运行状态中，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；并且能改变它的属性。这样动态获取新的以及动态调用对象方法的功能就叫做反射。

反射的作用

我们知道反射机制允许程序在运行时取得任何一个已知名称的class的内部信息，包括包括其modifiers(修饰符)，fields(属性)，methods(方法)等，并可于运行时改变fields内容或调用methods。那么我们便可以更灵活的编写代码，代码可以在运行时装配，无需在组件之间进行源代码链接，降低代码的耦合度；还有动态代理的实现等等；但是需要注意的是反射使用不当会造成很高的资源消耗！

1 Class类

• 一个类在 JVM 中只会有一个 Class 实例
• Class可以说是反射能够实现的基础
• class关键字是在声明java类时使用的；而Class 是java JDK提供的一个类,完整路径为 java.lang.Class
• 对于每一种类，Java虚拟机都会初始化出一个Class类型的实例，每当我们编写并且编译一个新创建的类就会产生一个对应Class对象，并且这个Class对象会被保存在同名.class文件里。
• 当我们new一个新对象或者引用静态成员变量时，Java虚拟机(JVM)中的类加载器系统会将对应Class对象加载到JVM中，然后JVM再根据这个类型信息相关的Class对象创建我们需要实例对象或者提供静态变量的引用值。
  构造器是私有的，只有JVM才可以调用这个构造函数创建Class的对象
• 每个class（注意class是小写，代表普通类）类，无论创建多少个实例对象，在JVM中都对应同一个Class对象。
• Class是反射能够实现的基础的另一个原因是：Java反射包java.lang.reflect中的所有类都没有public构造方法，要想获得这些类实例，只能通过Class类获取。所以说如果想使用反射，必须得获得Class对象。

得到 Class 的三种基本方式

Class c1 = Test.class; //这说明任何一个类都有一个隐含的静态成员变量class，这种方式是通过获取类的静态成员变量class得到的()
Class c2 = test.getClass();// test是Test类的一个对象，这种方式是通过一个类的对象的getClass()方法获得的 (对于基本类型无法使用这种方法)
Class c3 = Class.forName("com.catchu.me.reflect.Test"); //这种方法是Class类调用forName方法，通过一个类的全量限定名获得（基本类型无法使用此方法）

通过 Class 类获取成员变量、成员方法、接口、超类、构造方法等

• getName()：获得类的完整名字。
• getFields()：获得类的public类型的属性。
• getDeclaredFields()：获得类的所有属性。包括private 声明的和继承类
• getMethods()：获得类的public类型的方法。
• getDeclaredMethods()：获得类的所有方法。包括private 声明的和继承类
• getMethod(String name, Class[] parameterTypes)：获得类的特定方法，name参数指定方法的名字，parameterTypes 参数指定方法的参数类型。
• getConstructors()：获得类的public类型的构造方法。
• getConstructor(Class[] parameterTypes)：获得类的特定构造方法，parameterTypes 参数指定构造方法的参数类型。
• newInstance()：通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象。

//获得类完整的名字
String className = c2.getName();
System.out.println(className);//输出com.ys.reflex.Person
        
//获得类的public类型的属性。
Field[] fields = c2.getFields();
for(Field field : fields){
   System.out.println(field.getName());//age
}
        
//获得类的所有属性。包括私有的
Field [] allFields = c2.getDeclaredFields();
for(Field field : allFields){
    System.out.println(field.getName());//name    age
}
        
//获得类的public类型的方法。这里包括 Object 类的一些方法
Method [] methods = c2.getMethods();
for(Method method : methods){
    System.out.println(method.getName());//work waid equls toString hashCode等
}
        
//获得类的所有方法。
Method [] allMethods = c2.getDeclaredMethods();
for(Method method : allMethods){
    System.out.println(method.getName());//work say
}
        
//获得指定的属性
Field f1 = c2.getField("age");
System.out.println(f1);
//获得指定的私有属性
Field f2 = c2.getDeclaredField("name");
//启用和禁用访问安全检查的开关，值为 true，则表示反射的对象在使用时应该取消 java 语言的访问检查；反之不取消
f2.setAccessible(true);
System.out.println(f2);
                
//创建这个类的一个对象
Object p2 =  c2.newInstance();
//将 p2 对象的  f2 属性赋值为 Bob，f2 属性即为 私有属性 name
f2.set(p2,"Bob");
//使用反射机制可以打破封装性，导致了java对象的属性不安全。 
System.out.println(f2.get(p2)); //Bob
        
//获取构造方法
Constructor [] constructors = c2.getConstructors();
for(Constructor constructor : constructors){
    System.out.println(constructor.toString());//public com.ys.reflex.Person()
}

通过反射调用方法

• 反射通过Method的invoke()方法来调用目标方法。第一个参数为需要调用的目标类对象，如果方法为static的，则该参数为null。后面的参数都为目标方法的参数值，顺序与目标方法声明中的参数顺序一致。

• 注意：如果方法是private的，可以使用method.setAccessible(true)方法绕过权限检查
• 被调用的方法本身所抛出的异常在反射中都会以InvocationTargetException抛出。换句话说，反射调用过程中如果异常InvocationTargetException抛出，说明反射调用本身是成功的，因为这个异常是目标方法本身所抛出的异常。

Class<?> c = Cat.class;
 try {
     //构造Cat实例
     Constructor constructor = c.getConstructor(String.class, int.class);
     Object cat = constructor.newInstance( "Jack", 3);
     //调用无参方法
     Method sleep = c.getDeclaredMethod("sleep");
     sleep.invoke(cat);
     //调用定项参数方法
     Method eat = c.getDeclaredMethod("eat", String.class);
     eat.invoke(cat, "grass");
     //调用不定项参数方法
     //不定项参数可以当成数组来处理
     Class[] argTypes = new Class[] { String[].class };
     Method varargsEat = c.getDeclaredMethod("eat", argTypes);
     String[] foods = new String[]{
          "grass", "meat"
     };
     varargsEat.invoke(cat, (Object)foods);
  } catch (InstantiationException | IllegalAccessException | NoSuchMethodException | InvocationTargetException e) {
     e.printStackTrace();
 }

反射缺点

性能问题。因为反射是在运行时而不是在编译时，所有不会利用到编译优化，同时因为是动态生成，因此，反射操作的效率要比那些非反射操作低得多。
安全问题。使用反射技术要求程序必须在一个没有安全限制的环境中运行。如果一个程序必须在有安全限制的环境中运行，如Applet，那么这就是个问题了。
代码问题。由于反射允许代码执行一些在正常情况下不被允许的操作（比如访问私有的属性和方法），所以使用反射可能会导致意料之外的副作用－－代码有功能上的错误，降低可移植性。反射代码破坏了抽象性，因此当平台发生改变的时候，代码的行为就有可能也随着变化。

参考链接：https://www.jianshu.com/p/10c29883eac1