Java 反射机制原理与用法详解

什么是 Java 反射机制

Java 反射是指程序可以自己获取自身的信息，如类名、属性、方法、注解等。通过反射，可以在运行时动态地获取类的信息、动态创建类对象、动态调用类的方法。

Java 反射的主要应用

• 动态生成Java类对象

• 动态获取类的属性、方法和注解等信息

• 动态调用类的方法

反射原理

Java反射机制是基于JVM来实现的，它会在程序运行时将类的信息加载到内存中，并且把这些信息封装成对象（Class对象），程序通过Class对象就可以访问类的属性和方法等信息，实现对该类的操作。

Java反射机制主要包含以下几个类：

• Class类：表示已经被JVM加载的类，包含了该类的所有信息，通过这个类可以获取方法、属性等信息。

• Field类：表示类的成员变量（属性）。

• Method类：表示类的方法。

• Constructor类：表示类的构造方法。

Java 反射的用法

获取类的信息

// 通过类的全名获取Class对象
Class clazz = Class.forName("com.example.demo.User");

// 获取类的所有属性
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
for (Field f : fields) {
   System.out.println(f.getName());
}

// 获取类的所有方法
Method[] methods = clazz.getMethods();
for (Method m : methods) {
    System.out.println(m.getName());
}

// 获取类的所有构造方法
Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();
for (Constructor c : constructors) {
    System.out.println(c.getName());
}

动态创建类对象

// 通过类名获取Class对象
Class clazz = Class.forName("com.example.demo.User");

// 通过Class对象创建类对象
User user = (User) clazz.newInstance();

动态调用方法

// 获取Method对象
Method method = clazz.getMethod("sayHello", String.class);

// 通过Method对象调用类方法
Object result = method.invoke(user, "Jone");
// 输出“Hello, Jone”
System.out.println(result);

示例说明

示例一：动态创建 JSON 对象

// 引入 fastjson 库
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 利用反射机制动态创建JSONObject对象
        JSONObject jsonObject = new JSONObject();
        jsonObject.put("name", "Tom");
        jsonObject.put("age", 18);
        jsonObject.put("gender", "male");

        // 输出json对象
        System.out.println(jsonObject.toJSONString());
    }
}

示例二：ORM框架Mybatis的字节码注解

// 引入注解包
import org.apache.ibatis.annotations.Result;
import org.apache.ibatis.annotations.Results;
import org.apache.ibatis.annotations.Select;

public interface UserMapper {
    @Select("SELECT * FROM users WHERE id = #{id}")
    @Results({
            @Result(property = "id", column = "id"),
            @Result(property = "name", column = "name"),
            @Result(property = "age", column = "age")
    })
    User getUserById(String id);
}

在这个例子中，Mybatis的Mapper接口使用了注解的方式，可以通过反射机制获取这些注解信息，并根据这些信息动态生成SQL语句，完成数据库操作。