反射（Reflection）是Java程序開發(fā)語(yǔ)言的特征之一，它允許運(yùn)行中的Java程序?qū)ψ陨磉M(jìn)行檢查，或者說“自審”，并能直接操作程序的內(nèi)部屬性和方法。
反射是一項(xiàng)高級(jí)開發(fā)人員應(yīng)該掌握的“黑科技”，其實(shí)反射并不是Java獨(dú)有的，許多編程語(yǔ)言都提供了反射功能。在面試中面試官也經(jīng)常對(duì)反射問題進(jìn)行考察，反射是所有注解實(shí)現(xiàn)的原理，尤其在框架設(shè)計(jì)中，有不可替代的作用。
關(guān)于反射，常見的面試考察點(diǎn)包括：
如何反射獲取Class對(duì)象
如何反射獲取類中的所有字段
如何反射獲取類中的所有構(gòu)造方法
如何反射獲取類中的所有非構(gòu)造方法
本篇我們就一起來學(xué)習(xí)一下Java反射機(jī)制。
一、反射是什么？
反射的概念是由Smith在1982年首次提出的，主要是指程序可以訪問、檢測(cè)和修改它本身狀態(tài)或行為的一種能力。
通俗地講，一提到反射，我們就可以想到鏡子。鏡子可以明明白白地照出我是誰(shuí)，還可以照出別人是誰(shuí)。反映到程序中，反射就是用來讓開發(fā)者知道這個(gè)類中有什么成員，以及別的類中有什么成員。
二、為什么要有反射
有的同學(xué)可能會(huì)疑惑，Java已經(jīng)有了封裝為什么還要有反射呢？反射看起來像是破壞了封裝性。甚至讓私有變量都可以被外部訪問到，使得類變得不那么安全了。
我們來看一下Oracle官方文檔中對(duì)反射的描述：
UsesofReflection
ReflectioniscommonlyusedbyprogramswhichrequiretheabilitytoexamineormodifytheruntimebehaviorofapplicationsrunningintheJavavirtualmachine.Thisisarelativelyadvancedfeatureandshouldbeusedonlybydeveloperswhohaveastronggraspofthefundamentalsofthelanguage.Withthatcaveatinmind,reflectionisapowerfultechniqueandcanenableapplicationstoperformoperationswhichwouldotherwisebeimpossible.
ExtensibilityFeatures
Anapplicationmaymakeuseofexternal,user-definedclassesbycreatinginstancesofextensibilityobjectsusingtheirfully-qualifiednames.
ClassBrowsersandVisualDevelopmentEnvironments
Aclassbrowserneedstobeabletoenumeratethemembersofclasses.Visualdevelopmentenvironmentscanbenefitfrommakinguseoftypeinformationavailableinreflectiontoaidthedeveloperinwritingcorrectcode.
DebuggersandTestTools
Debuggersneedtobeabletoexamineprivatemembersonclasses.TestharnessescanmakeuseofreflectiontosystematicallycalladiscoverablesetAPIsdefinedonaclass,toinsureahighlevelofcodecoverageinatestsuite.
從Oracle官方文檔中可以看出，反射主要應(yīng)用在以下幾方面：
反射讓開發(fā)人員可以通過外部類的全路徑名創(chuàng)建對(duì)象，并使用這些類，實(shí)現(xiàn)一些擴(kuò)展的功能。
反射讓開發(fā)人員可以枚舉出類的全部成員，包括構(gòu)造函數(shù)、屬性、方法。以幫助開發(fā)者寫出正確的代碼。
測(cè)試時(shí)可以利用反射API訪問類的私有成員，以保證測(cè)試代碼覆蓋率。
也就是說，Oracle希望開發(fā)者將反射作為一個(gè)工具，用來幫助程序員實(shí)現(xiàn)本不可能實(shí)現(xiàn)的功能（performoperationswhichwouldotherwisebeimpossible）。正如《人月神話》一書中所言：軟件工程沒有銀彈。很多程序架構(gòu)，尤其是三方框架，無(wú)法保證自己的封裝是完美的。如果沒有反射，對(duì)于外部類的私有成員，我們將一籌莫展，所以我們有了反射這一后門，為程序設(shè)計(jì)提供了更大的靈活性。工具本身并沒有錯(cuò)，關(guān)鍵在于如何正確地使用。
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