2021-11-09 18:47:58 +08:00
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2023-04-28 17:31:44 +08:00
title: Java 反射机制详解
2026-01-16 21:04:11 +08:00
description: 深入讲解Java反射机制原理与应用： ， ，
2021-11-09 18:47:58 +08:00
category: Java
tag:
- Java基础
2025-11-17 11:11:54 +08:00
head:
- - meta
- name: keywords
2026-01-16 20:09:23 +08:00
content: Java反射,反射机制,Class类,Method方法,Field字段,动态代理,框架原理,运行时操作
2021-11-09 18:47:58 +08:00
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2021-03-15 16:14:46 +08:00
## 何为反射？
2020-02-28 20:53:13 +08:00
2021-03-15 16:14:46 +08:00
如果说大家研究过框架的底层原理或者咱们自己写过框架的话，一定对反射这个概念不陌生。
2021-03-15 16:22:52 +08:00
反射之所以被称为框架的灵魂，主要是因为它赋予了我们在运行时分析类以及执行类中方法的能力。
2021-03-15 16:14:46 +08:00
通过反射你可以获取任意一个类的所有属性和方法，你还可以调用这些方法和属性。
## 反射的应用场景了解么？
像咱们平时大部分时候都是在写业务代码，很少会接触到直接使用反射机制的场景。
但是，这并不代表反射没有用。相反，正是因为反射，你才能这么轻松地使用各种框架。像 Spring/Spring Boot、MyBatis 等等框架中都大量使用了反射机制。
**这些框架中也大量使用了动态代理，而动态代理的实现也依赖反射。 **
比如下面是通过 JDK 实现动态代理的示例代码，其中就使用了反射类 `Method` 来调用指定的方法。
``` java
public class DebugInvocationHandler implements InvocationHandler {
/**
* 代理类中的真实对象
*/
private final Object target ;
public DebugInvocationHandler ( Object target ) {
this . target = target ;
}
public Object invoke ( Object proxy , Method method , Object [ ] args ) throws InvocationTargetException , IllegalAccessException {
System . out . println ( " before method " + method . getName ( ) ) ;
Object result = method . invoke ( target , args ) ;
System . out . println ( " after method " + method . getName ( ) ) ;
return result ;
}
}
```
另外，像 Java 中的一大利器 **注解 ** 的实现也用到了反射。
为什么你使用 Spring 的时候 ，一个`@Component` 注解就声明了一个类为 Spring Bean 呢？为什么你通过一个 `@Value` 注解就读取到配置文件中的值呢？究竟是怎么起作用的呢？
这些都是因为你可以基于反射分析类，然后获取到类/属性/方法/方法的参数上的注解。你获取到注解之后，就可以做进一步的处理。
## 谈谈反射机制的优缺点
2023-05-05 12:39:01 +08:00
**优点 ** ：可以让咱们的代码更加灵活、为各种框架提供开箱即用的功能提供了便利
2021-03-15 16:14:46 +08:00
2023-05-05 12:39:01 +08:00
**缺点 ** ：让我们在运行时有了分析操作类的能力，这同样也增加了安全问题。比如可以无视泛型参数的安全检查（泛型参数的安全检查发生在编译时）。另外，反射的性能也要稍差点，不过，对于框架来说实际是影响不大的。相关阅读：[Java Reflection: Why is it so slow? ](https://stackoverflow.com/questions/1392351/java-reflection-why-is-it-so-slow )
2021-03-15 16:14:46 +08:00
## 反射实战
2020-02-28 20:53:13 +08:00
2020-09-29 19:34:11 +08:00
### 获取 Class 对象的四种方式
2020-02-28 20:53:13 +08:00
2020-09-29 19:34:11 +08:00
如果我们动态获取到这些信息，我们需要依靠 Class 对象。Class 类对象将一个类的方法、变量等信息告诉运行的程序。Java 提供了四种方式获取 Class 对象:
2020-02-28 20:53:13 +08:00
2022-02-22 03:34:41 +08:00
**1. 知道具体类的情况下可以使用： **
2020-02-28 20:53:13 +08:00
``` java
Class alunbarClass = TargetObject . class ;
```
2021-03-15 16:14:46 +08:00
但是我们一般是不知道具体类的，基本都是通过遍历包下面的类来获取 Class 对象，通过此方式获取 Class 对象不会进行初始化
2020-02-28 20:53:13 +08:00
2022-02-22 03:34:41 +08:00
**2. 通过 `Class.forName()`传入类的全路径获取： **
2020-02-28 20:53:13 +08:00
``` java
Class alunbarClass1 = Class . forName ( " cn.javaguide.TargetObject " ) ;
```
2020-09-29 19:34:11 +08:00
2022-02-22 03:34:41 +08:00
**3. 通过对象实例`instance.getClass()`获取： **
2020-09-29 19:34:11 +08:00
``` java
2021-03-15 16:14:46 +08:00
TargetObject o = new TargetObject ( ) ;
Class alunbarClass2 = o . getClass ( ) ;
2020-08-11 16:35:22 +08:00
```
2021-03-15 16:14:46 +08:00
2022-02-22 03:34:41 +08:00
**4. 通过类加载器`xxxClassLoader.loadClass()`传入类路径获取: **
2021-03-15 16:14:46 +08:00
2020-09-29 19:34:11 +08:00
``` java
2022-05-03 16:56:31 +08:00
ClassLoader . getSystemClassLoader ( ) . loadClass ( " cn.javaguide.TargetObject " ) ;
2020-09-29 19:34:11 +08:00
```
2020-02-28 20:53:13 +08:00
2022-02-22 03:34:41 +08:00
通过类加载器获取 Class 对象不会进行初始化，意味着不进行包括初始化等一系列步骤，静态代码块和静态对象不会得到执行
2021-03-15 16:14:46 +08:00
### 反射的一些基本操作
2020-02-28 20:53:13 +08:00
2022-02-22 03:34:41 +08:00
1. 创建一个我们要使用反射操作的类 `TargetObject` 。
2020-02-28 20:53:13 +08:00
``` java
package cn.javaguide ;
public class TargetObject {
private String value ;
public TargetObject ( ) {
value = " JavaGuide " ;
}
public void publicMethod ( String s ) {
System . out . println ( " I love " + s ) ;
}
private void privateMethod ( ) {
System . out . println ( " value is " + value ) ;
}
}
```
2024-10-11 11:38:16 +08:00
2. 使用反射操作这个类的方法以及属性
2020-02-28 20:53:13 +08:00
``` java
package cn.javaguide ;
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 ClassNotFoundException , NoSuchMethodException , IllegalAccessException , InstantiationException , InvocationTargetException , NoSuchFieldException {
/**
2022-02-22 03:34:41 +08:00
* 获取 TargetObject 类的 Class 对象并且创建 TargetObject 类实例
2020-02-28 20:53:13 +08:00
*/
2022-05-19 21:17:29 +08:00
Class < ? > targetClass = Class . forName ( " cn.javaguide.TargetObject " ) ;
TargetObject targetObject = ( TargetObject ) targetClass . newInstance ( ) ;
2020-02-28 20:53:13 +08:00
/**
2022-02-22 03:34:41 +08:00
* 获取 TargetObject 类中定义的所有方法
2020-02-28 20:53:13 +08:00
*/
2022-02-22 03:44:30 +08:00
Method [ ] methods = targetClass . getDeclaredMethods ( ) ;
2020-02-28 20:53:13 +08:00
for ( Method method : methods ) {
System . out . println ( method . getName ( ) ) ;
}
2022-02-22 03:34:41 +08:00
2020-02-28 20:53:13 +08:00
/**
* 获取指定方法并调用
*/
2022-02-22 03:44:30 +08:00
Method publicMethod = targetClass . getDeclaredMethod ( " publicMethod " ,
2020-02-28 20:53:13 +08:00
String . class ) ;
publicMethod . invoke ( targetObject , " JavaGuide " ) ;
2022-02-22 03:34:41 +08:00
2020-02-28 20:53:13 +08:00
/**
* 获取指定参数并对参数进行修改
*/
2022-02-22 03:44:30 +08:00
Field field = targetClass . getDeclaredField ( " value " ) ;
2020-02-28 20:53:13 +08:00
//为了对类中的参数进行修改我们取消安全检查
field . setAccessible ( true ) ;
field . set ( targetObject , " JavaGuide " ) ;
2022-02-22 03:34:41 +08:00
2020-02-28 20:53:13 +08:00
/**
* 调用 private 方法
*/
2022-02-22 03:44:30 +08:00
Method privateMethod = targetClass . getDeclaredMethod ( " privateMethod " ) ;
2020-02-28 20:53:13 +08:00
//为了调用private方法我们取消安全检查
privateMethod . setAccessible ( true ) ;
privateMethod . invoke ( targetObject ) ;
}
}
```
输出内容：
2023-10-08 16:33:50 +08:00
``` plain
2020-02-28 20:53:13 +08:00
publicMethod
privateMethod
I love JavaGuide
value is JavaGuide
```
2024-10-29 09:08:27 +08:00
**注意 ** : 有读者提到上面代码运行会抛出 `ClassNotFoundException` 异常，具体原因是你没有下面把这段代码的包名替换成自己创建的 `TargetObject` 所在的包 。
2023-09-15 21:14:19 +08:00
可以参考：<https://www.cnblogs.com/chanshuyi/p/head_first_of_reflection.html> 这篇文章。
2020-05-19 16:34:31 +08:00
``` java
2022-02-22 03:44:30 +08:00
Class < ? > targetClass = Class . forName ( " cn.javaguide.TargetObject " ) ;
2021-05-21 11:39:41 -07:00
```
2023-08-07 18:56:33 +08:00
2023-09-12 17:12:40 +08:00
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