Java 深入理解反射（反射的性能开销以及优化）

反射的定义以及基本使用

反射是 Java 语言中一个相当重要的特性，它允许正在运行的 Java 程序观测，甚至是修改程序的动态行为。表现为如下两点：

1. 对于任意一个类，都能知道这个类的所有属性和方法
2. 对于任意一个对象，都能调用它的任意一个属性和方法

反射涉及的 API 分为三类：Class、Member（Field、Method、Constructor）、Array and Enumerated。详细的基本使用可以参考我以前写的文章 反射基础使用，或者翻阅一下 官方文档。

这里只是简单的概括一下，已经熟悉的小伙伴可以跳过啦~~~

Class

获取 Class 的五种方式：

public final class Main {
   

    enum E {
   
        A, B
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
   

        // 1. Object.getClass()
        Main main = new Main();
        Class<?> clazzMain = main.getClass();

        Class<?> clazzEnum = E.A.getClass();

        String[] strings = new String[20];
        Class<?> clazzStrings = strings.getClass();

        // 2. The .class Syntax
        Class<?> clazzMainSyntax = Main.class;

        Class<?> clazzBoolean = boolean.class;

        Class<?> clazzIntArray = int[][][].class;

        // 3. Class.forName()
        Class<?> clazzMainName = Class.forName("Main");

        Class<?> clazzDoubleArray = Class.forName("[D");
        Class<?> clazzStringArray = Class.forName("[[Ljava.lang.String;");

        // 4. TYPE Field for Primitive Type Wrappers
        Class<?> clazzDouble = Double.TYPE;
        Class<?> clazzVoid = Void.TYPE;

        // 5. Methods that Return Classes
        Class<?> clazzSuperclass = Main.class.getSuperclass();

        Class<?>[] clazzClasses = Main.class.getClasses();

        Class<?>[] clazzDeclaredClasses = Main.class.getDeclaredClasses();

        Class<?> clazzMainEnclose = Main.class.getEnclosingClass();
    }
}

Member

Member 可能有的小伙伴没怎么见过，它只是一个接口，有三个我们最常见的三个实现类：

1. Field
2. Method
3. Constructor

这里多说一点，这三个实现类都有一个相同的父类，AccessibleObject，在访问私有属性时需要设置 setAccessible 关闭访问权限检查，就是出自这个类里面的方法。

由于篇幅限制，下面就只举例 Field 的使用，其他请参考官方文档：

public final class Main<T> {
   

    private String s;
    public static final int AGE = 18;
    public float aFloat = 0f;
    public boolean[][] booleans;
    public List<String> list = new ArrayList<>();
    public T t;

    public static void main(String[] args) throws Exception {
   
        Class<?> clazz = Class.forName("Main");
        Object object = clazz.getConstructor().newInstance();
        for (Field field : clazz.getDeclaredFields()) {
   
            if (Modifier.isPrivate(field.getModifiers())) {
   
                field.setAccessible(true);
            }
            System.out.println(field.getGenericType());
            System.out.println(field.get(object));
            System.out.println(Modifier.toString(field.getModifiers()));
            System.out.println();
        }
    }
}

Arrays and Enumerated Types

这一小节讲的是两种特殊类型：数组和枚举。我是基本上从来没用过…

所以就简单的熟悉一下 API 好了。

Arrays

public final class Main<T> {
   

    public String[] strings = new String[]{
   "Demo", "Text"};

    public static void main(String[] args) throws Exception {
   
        Class<?> clazz = Main.class;
        Object object = clazz.getConstructor().newInstance();
        Field field = clazz.getField("strings");
        if (field.getType().isArray()){
   
            System.out.println(field.getName());
            System.out.println(field.getGenericType());
            String[] stringArray = (String[]) field.get(object);
            for (String s : stringArray) {
   
                System.out.println(s);
            }
        }

        // 创建一维数组
        Object array = Array