Java反射项目实践指南

一、核心应用场景

1. 动态类加载

// 按配置文件加载具体实现类
String className = config.getProperty("service.impl");
Class<?> clazz = Class.forName(className);
Service service = (Service) clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();

1. 方法信息提取

// 获取带特定注解的方法
Method[] methods = targetClass.getDeclaredMethods();
for (Method method : methods) {
    if (method.isAnnotationPresent(Transaction.class)) {
        // 处理事务方法
    }
}

二、典型实践案例

1. 泛型类型擦除处理

public class TypeResolver {
    // 解析字段的泛型参数类型
    public static Class<?> resolveFieldType(Field field) {
        Type genericType = field.getGenericType();
        if (genericType instanceof ParameterizedType) {
            return (Class<?>) ((ParameterizedType) genericType)
                          .getActualTypeArguments()[0];
        }
        return field.getType();
    }
}

2. 动态代理增强

public class LoggingProxy implements InvocationHandler {
    private final Object target;
    
    public static Object createProxy(Object target) {
        return Proxy.newProxyInstance(
            target.getClass().getClassLoader(),
            target.getClass().getInterfaces(),
            new LoggingProxy(target)
        );
    }

    @Override
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("调用方法: " + method.getName());
        return method.invoke(target, args);
    }
}

三、性能优化实践

// 缓存反射元数据示例
public class MethodCache {
    private static final Map<String, Method> cache = new ConcurrentHashMap<>();

    public static Method getMethod(Class<?> clazz, String methodName, Class<?>... params) 
        throws NoSuchMethodException {
        String key = clazz.getName() + "#" + methodName;
        return cache.computeIfAbsent(key, k -> {
            Method method = clazz.getDeclaredMethod(methodName, params);
            method.setAccessible(true);
            return method;
        });
    }
}

四、安全实践建议

// 安全的反射调用模式
public class SafeReflection {
    public static Object safeInvoke(Object obj, String methodName) {
        try {
            Method method = obj.getClass().getMethod(methodName);
            if (!Modifier.isPublic(method.getModifiers())) {
                throw new SecurityException("非公开方法禁止访问");
            }
            return method.invoke(obj);
        } catch (Exception e) {
            // 统一异常处理
        }
    }
}

五、项目级应用示例

简易依赖注入容器

public class SimpleContainer {
    private Map<Class<?>, Object> instances = new HashMap<>();

    public void register(Class<?> interfaceType, Class<?> implType) {
        try {
            Constructor<?> constructor = implType.getDeclaredConstructor();
            constructor.setAccessible(true);
            instances.put(interfaceType, constructor.newInstance());
        } catch (Exception e) {
            // 异常处理
        }
    }

    public <T> T resolve(Class<T> type) {
        return type.cast(instances.get(type));
    }
}

注意事项

1. 类型安全校验：强制类型转换前务必进行instanceof检查
2. 访问控制：优先使用getDeclaredMethod()+setAccessible(true)组合
3. 异常处理：统一处理InvocationTargetException等反射异常
4. 资源释放：及时清理反射生成的临时对象

通过合理应用反射机制，可实现灵活的插件架构、动态配置加载等企业级功能。建议结合注解处理器和代码生成技术，在保持灵活性的同时提升运行效率。