反射的原理和操作

反射是框架设计的灵魂

（使用的前提条件：必须先得到代表的字节码的Class，Class类用于表示.class文件（字节码））

在Java中，反射是指在运行时动态地获取、检查和操作类、对象、方法和属性的能力。Java的反射机制提供了一组API，使程序可以在运行时获取类的信息，并通过这些信息来创建对象、调用方法和访问属性，而无需在编译时提前知道类的具体细节。

通过反射，可以实现以下操作：

动态创建对象：可以使用反射来实例化一个类的对象，即使在编译时并不知道类的名称。例如，可以动态地根据类名创建对象实例，并调用其方法。
获取类的信息：可以使用反射来获取类的名称、修饰符、父类、接口等信息。还可以获取类的构造函数、方法和字段的详细信息，包括名称、参数类型、修饰符等。
调用方法：可以使用反射来调用类的方法，包括公共方法、私有方法和静态方法。通过Method类的实例，可以动态地调用方法并传递参数。
访问和修改字段：可以使用反射来获取和设置类的字段的值。通过Field类的实例，可以读取和修改对象的字段，包括公共字段和私有字段。
动态代理：反射还可以用于实现动态代理，即在运行时动态生成代理对象并拦截方法调用。这对于实现AOP（面向切面编程）和其他类似的功能非常有用。

底层原理

通常，java在编译之后，会将Java代码生成为class源文件，JVM启动时，将会载入所有的源文件，并将类型信息存放到方法区中；将所有对象实例存放在Java堆中，同时也会保存指向类型信息的指针。

与直接使用类相反，我们需要先获取到对象在方法区的类型信息，获取到类型信息后，我们就知道这个类的构造器、属性、方法、注解、子类、父类等等信息了，这个时候，我们就可以通过这些类型信息来回调处理对象，来完成自己想要的操作了。

没错，这就是反射的原理了。反射在运行时，通过读取方法区中的字节码，来动态的找到其反射的类以及类的方法和属性等（实际上就是在运行时，根据全类型名在方法区找对应的类），用这些类型信息完成对该类实例的操作，其实就是直接使用类的一个逆向使用。

如果我们动态获取到这些信息，我们需要依靠 Class 对象。Class 类对象将一个类的方法、变量等信息告诉运行的程序。

Java 提供了四种方式获取 Class 对象:

1. 知道具体类的情况下可以使用：

Class alunbarClass = TargetObject.class;

但是我们一般是不知道具体类的，基本都是通过遍历包下面的类来获取 Class 对象，通过此方式获取 Class 对象不会进行初始化

2. 通过 Class.forName()传入类的全路径获取：

Class alunbarClass1 = Class.forName("cn.javaguide.TargetObject");

3. 通过对象实例instance.getClass()获取：

TargetObject o = new TargetObject();
Class alunbarClass2 = o.getClass();

4. 通过类加载器xxxClassLoader.loadClass()传入类路径获取:

ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass("cn.javaguide.TargetObject");

通过类加载器获取 Class 对象不会进行初始化，意味着不进行包括初始化等一系列步骤，静态代码块和静态对象不会得到执行

创建一个我们要使用反射操作的类 TargetObject。

package cn.javaguide;public class TargetObject {private String value;public TargetObject() {value = "JavaGuide";}public void publicMethod(String s) {System.out.println("I love " + s);}private void privateMethod() {System.out.println("value is " + value);}
}

使用反射操作这个类的方法以及参数

package cn.javaguide;import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;public class Main {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InstantiationException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {/*** 获取 TargetObject 类的 Class 对象并且创建 TargetObject 类实例*/Class<?> targetClass = Class.forName("cn.javaguide.TargetObject");TargetObject targetObject = (TargetObject) targetClass.newInstance();/*** 获取 TargetObject 类中定义的所有方法*/Method[] methods = targetClass.getDeclaredMethods();for (Method method : methods) {System.out.println(method.getName());}/*** 获取指定方法并调用*/Method publicMethod = targetClass.getDeclaredMethod("publicMethod",String.class);publicMethod.invoke(targetObject, "JavaGuide");/*** 获取指定参数并对参数进行修改*/Field field = targetClass.getDeclaredField("value");//为了对类中的参数进行修改我们取消安全检查field.setAccessible(true);field.set(targetObject, "JavaGuide");/*** 调用 private 方法*/Method privateMethod = targetClass.getDeclaredMethod("privateMethod");//为了调用private方法我们取消安全检查privateMethod.setAccessible(true);privateMethod.invoke(targetObject);}
}