Java基础 - 反射

类加载器

类加载器介绍

反射是什么

反射（Reflection）是 Java 提供的一种能力，它允许程序在运行时检查和操作类、对象、方法、构造函数、字段等程序结构。

反射的作用：

• Java 框架（比如 Spring、Hibernate）并不知道你会写哪些类，它必须在运行时“扫描”你的类、方法、注解，然后自动做一些操作。这必须靠反射。

• 一个软件支持插件，需要在运行时加载新插件类，也要用反射。
  插件可以看作一个 .jar 文件，添加插件时，放到特定的文件夹。主程序运行的时候，会扫描这个文件夹。主程序用自定义类加载器加载插件 jar 文件，然后通过反射调用插件里的代码。

• 测试框架（JUnit）依赖反射。

@Test
public void testLogin() {
    // 测试登录逻辑
}

JUnit 并不事先知道你写了哪些测试类和测试方法。它运行的时候，扫描所有类，找出有 @Test 注解的方法，实例化类对象，调用这些方法。

• 序列化 / 反序列化工具依赖反射。
  序列化是把对象转换成可以存储或传输的格式（如 JSON、XML、二进制）。反序列化是反过来。

比如反序列化时，将 JSON 转换成Java对象（JSON介绍）：

// {"name": "Alice", "age": 20}
Person person = new Person(); // name = "Alice", age = 20

我们从 JSON 字符串中知道 “name” 字段，但程序怎么知道它对应哪个 Java 字段？这时要通过反射。

JAVA反射的原理

Class对象

在类加载器介绍提到，类加载器在堆中创建一个 Class 对象来存储类的信息。反射正是通过获取Class实例来获取到类的所有信息。

获取一个类的Class实例的方法：

1. 通过类名访问

Class<?> clazz = String.class;

2. 通过类的完整类名

Class<?> clazz = Class.forName("java.lang.String");

3. 通过对象的 getClass() 方法

String str = "Hello";
Class<?> clazz = str.getClass();

Class对象的常见操作

String className = clazz.getName(); // "java.lang.String"
Constructor<?> constructor = clazz.getConstructor(String.class);
Method method = clazz.getMethod("substring", int.class, int.class);
Field field = clazz.getDeclaredField("value");
Object obj = clazz.getConstructor().newInstance(); // 创建对象