Java反射机制及Method.invoke详解

什么是Java反射机制？

Java反射机制是指在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法，对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性。这种动态获取信息以及动态调用对象的功能称为Java反射机制。

Java反射机制的核心是java.lang.reflect包，该包下的Class类、Method类和Field类分别用来表示类、方法和成员变量，通过这些类我们可以获得一个类中的所有方法和成员变量。

Java反射机制的优缺点

Java反射机制提供了在运行时可以动态获取类信息、构造对象、调用方法和访问成员变量等能力，但是由于反射机制会牵扯到底层的实现细节，所以会有以下缺点：

• 性能瓶颈：Java反射机制的调用性能远远低于直接调用类的方法和属性的性能。
• 安全问题：使用Java反射机制可以访问类中私有的方法和属性，这种行为会降低系统的安全性。
• 代码可读性降低：由于使用Java反射机制会导致代码量增大、可读性降低，所以在实际开发中应该适度使用。

方法调用

反射机制通过Method类提供的invoke()方法可以动态地调用一个类的方法。

public class MyObject {
    public void sayHello(String name) {
        System.out.println("Hello, " + name);
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 获取MyObject类的Class对象
            Class clazz = Class.forName("MyObject");
            // 获取sayHello()方法，参数为String类型
            Method method = clazz.getDeclaredMethod("sayHello", String.class);
            // 构造MyObject对象
            Object obj = clazz.newInstance();
            // 调用sayHello()方法
            method.invoke(obj, "world");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

以上代码中，我们通过反射机制获取MyObject类的Class对象，然后获取sayHello()方法并调用该方法。

获取私有方法

反射机制可以访问类中私有的方法和属性，下面我们举个例子。

public class MyObject {
    private String name = "myname";
    private void sayHello() {
        System.out.println("Hello, " + name);
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 获取MyObject类的Class对象
            Class clazz = Class.forName("MyObject");
            // 获取sayHello()方法
            Method method = clazz.getDeclaredMethod("sayHello");
            // 设置访问权限
            method.setAccessible(true);
            // 构造MyObject对象
            Object obj = clazz.newInstance();
            // 调用sayHello()方法
            method.invoke(obj);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在以上例子中，我们将sayHello()方法声明为private，并且通过反射机制访问该方法，并成功执行了该方法。

总结

Java反射机制为Java程序提供了灵活性和可扩展性，通过反射机制可以动态地获取类信息、构造对象、访问和修改成员变量、调用方法等。但是由于反射机制牵扯到底层的实现细节，所以会牺牲性能和安全性，因此在实际开发中应该适度使用。