反射机制即允许程序获取自身的信息，并且可以操作类或者对象的方法或属性。在程序中一般的对象的类型在编译时就已经确定下来，然而通过反射则可以动态地创建对象且调用它的方法，程序事先并不知道对象的类型。

以Java为例，Java中的反射主要提供了这些功能：

• 在运行时判断任意一个对象所属的类
• 在运行时构造任意一个类的对象
• 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法，甚至通过反射还可以调用private方法
• 在运行时调用任意一个对象的方法

光听概念其实还是有些抽象，那就通过动手来帮助理解吧

首先对于Java来说，反射主要分为三个步骤：

1. 获取类的java.lang.class对象
2. 获取目标类的各种信息（字段、方法、构造器、注解等）
3. 生成对象

反射机制实例

首先定义一个Person类用于测试

public class Person {
    private int age;
    private String name;

    //无参构造器
    public Person(){

    }

    //构造器
    public Person(String name,int age){
        this.age=age;
        this.name=name;
    }

    //getter
    public int getAge() {
        return age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void intro(){
        System.out.println("Hello,My name is "+name+",and I'm "+age+" years old");
    }
}

Step1 获取类的java.lang.Class对象

有三种方法获取

//method1 通过Class的静态方法forName类获取Class对象，需要catch处理异常
Class c =Class.forName("Person");
//method2 通过类的class属性
Class c=Person.class;
//method3 通过对象的getClass()方法
Class c=new Person().getClass();

Step2 获取类的信息、方法

获取类的属性字段

• getFields()——获取所有公有成员变量
• getField(String name)——获取指定名称的公有成员变量，会抛出NoSuchFieldException异常
• getDeclaredFields()——获取所有成员变量，不关乎权限
• getDeclaredFields(String name)——获取指定名称的成员变量，不关乎权限，会抛出NoSuchFieldException异常

Field[] fields=c.getDeclaredFields();
        for(int i=0;i<fields.length;i++){
            System.out.println(fields[i].getType().getName());
            System.out.println(fields[i].getName());
        }

获取类的方法

• getMethods()——获取所有公有方法
• getMethod(String methodName, Class<?> parameterTypes)——根据方法及形参列表获取公有方法，会抛出NoSuchMethodException异常
• getDeclaredMethods()——获取所有方法
• getDeclaredMethod(String methodName, Class<?> parameterTypes)——根据方法及形参列表获取方法，会抛出NoSuchMethodException异常
• getParameters()——获取所有形参

for(Method method: c.getMethods()){
            System.out.println(method.getName());//输出方法名
            System.out.println(method.getReturnType().getName());//输出返回值类型
            System.out.println(method.getParameters());//获取形参信息
        }
    }

获取类的构造器

• getConstructors()——获取所有公有构造器
• getConstructor(Class<?> parameterTypes)——根据形参列表获取某一公有构造器
• getDeclaredConstructors()——获取所有构造器
• getDeclaredConstructor(Class<?> parameterTypes)——根据形参列表获取某一构造器

获取类的注解

• getAnnotations() ——获取所有注解
• getAnnotation(Class<?> annotationClass)——获取指定注释类型的注释

Step3 生成对象并调用其方法

Class[] pArgs=new Class[2];
pArgs[0]=String.class;
pArgs[1]=int.class;
Object obj=c.getDeclaredConstructor(pArgs).newInstance("rabbit",22);
Method method=c.getMethod("intro");
method.invoke(obj);

输出

Hello,My name is rabbit,and I'm 22 years old

反射与new的区别

了解了反射机制后不禁想，既然都是为了创建一个对象并使用，那为什么不简单地用new来创建对象呢？反射有什么好处？什么情况下需要用到反射？
首先分析一下new创建对象的过程：首次创建对象时，类加载器需要找到对应的class文件，之后类加载器再负责将class文件载入内存，然后生成class对象，期间把对象中的所有静态资源都执行以便，把这些静态资源存放到jvm的方法区中。使用new方法创建对象时，首先会检查该类class文件是否已经被加载到jvm内存并生成该类的class对象（class对象用来保存对象的类的信息），如果已经加载则在jvm堆内存中为该类分配足够的空间。接着清理所分配的存储空间，再把该类的所有基本数据类型设置成默认值，对象的引用设为null，然后再进行一些初始化操作，最后调用构造方法创建对象。

与new不同，反射是动态地创建对象，也就是说只有在程序运行的时候才会去获取类的实例。一般来说反射是配合配置文件来食用的，由于反射动态的特性，我们不需要将程序停下来，只需修改配置文件里面的相关信息而不需要去修改源码，IO流就会自己读取配置文件中的类名，通过class.forName()方法找到对应的class文件并加载进内存，再调用newInstance()方法来创建对象（此时创建的对象为Object类型，其类型需要转换成相对应的类类型）。这样一来将接口和实现解耦，就增加了程序的扩展性和灵活性。

当然反射机制也存在它的一些缺点：

• 反射属于一种解释操作，用于字段和方法接入时要远慢于直接代码，因此会带来性能下降的问题。
• 使用反射会模糊内部逻辑：反射由于绕过了源代码，我们源代码中看不到其中的逻辑，因而会带来维护的问题。