Java 学习系列（7）：Java 反射机制详解

最新推荐文章于 2025-12-26 18:13:00 发布

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Java 学习系列（7）：Java 反射机制详解

1. Java 反射机制概述

Java 反射机制是 Java 提供的一种强大的功能，允许程序在运行时动态地获取类的信息、方法、属性等，甚至可以创建类的实例。通过反射，我们可以在运行时加载、探测和操作类的成员，而不需要在编译时了解这些信息。

反射主要依赖于 java.lang.reflect 包中的类，例如：Class、Method、Field、Constructor 等。

2. 反射的基本概念

2.1 `Class` 类

Class 类是反射的核心，几乎所有反射操作都需要通过它来进行。每个类都对应一个 Class 对象，反射机制允许我们通过该对象获取类的信息。

Class<?> clazz = Class.forName("java.util.ArrayList");  // 获取类的Class对象
System.out.println(clazz.getName());  // 输出类的全名

2.2 获取类的构造方法

通过反射，可以获取类的构造方法，并创建类的实例。可以通过 getConstructor() 方法获取公有构造函数，或通过 getDeclaredConstructor() 获取所有构造函数。

Constructor<?> constructor = clazz.getConstructor();
Object obj = constructor.newInstance();  // 使用无参构造方法创建实例

2.3 获取类的方法

通过反射可以动态地获取类的所有方法（包括私有方法、继承的方法等），并调用它们。

Method method = clazz.getMethod("toString");
Object result = method.invoke(obj);  // 调用对象的toString方法
System.out.println(result);

3. Java 反射的常见应用

3.1 动态加载类

反射机制的一大应用是动态加载类，甚至在编译时无法知道具体类名的情况下，也能够通过反射来加载和使用类。

Class<?> clazz = Class.forName("java.util.ArrayList");  // 动态加载类
Object obj = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();  // 创建实例

3.2 获取字段和修改字段值

反射也可以用来获取类的字段（属性），并修改字段的值。无论字段是私有还是公有，都可以通过反射进行操作。

Field field = clazz.getDeclaredField("size");
field.setAccessible(true);  // 设置字段可访问
field.set(obj, 10);  // 修改字段值

3.3 动态代理

Java 反射机制还广泛应用于动态代理模式。通过反射可以动态生成实现某些接口的代理对象。java.lang.reflect.Proxy 类就是专门用来创建代理对象的。

// 创建动态代理
List proxyList = (List) Proxy.newProxyInstance(
    List.class.getClassLoader(),
    new Class<?>[] { List.class },
    (proxy, method, args) -> {
        System.out.println("调用方法: " + method.getName());
        return null;
    });
proxyList.add("Hello");

4. 使用反射调用私有方法

反射机制不仅可以调用公有方法，还能访问私有方法。要访问私有方法，需要使用 setAccessible(true) 来取消 Java 的访问控制检查。

import java.lang.reflect.Method;

class Person {
    private void sayHello() {
        System.out.println("Hello, Java!");
    }
}

public class ReflectPrivateMethod {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Person person = new Person();
        Method method = person.getClass().getDeclaredMethod("sayHello");
        method.setAccessible(true);  // 取消 Java 访问控制检查
        method.invoke(person);  // 调用私有方法
    }
}