反射的真正价值在于处理编译时未知的类型，从而编写更通用化的代码。

一、反射基础概念

（一）什么是反射

反射是 Java 的一种机制，它允许程序在运行时获取任何已知名称的类的内部信息，包括类的属性、方法、构造函数等，并且能够在运行时操作这些成员。通过反射，Java 程序可以实现动态加载类、创建对象、调用方法等操作，这在许多场景下提供了极大的灵活性。

（二）反射的核心类

在 Java 反射体系中，Class类处于核心与基础的地位 ，它代表一个类的运行时实例。当 JVM 加载类时，会为每个类创建对应的Class对象，这个对象包含了类的完整元数据，像是类名、继承结构、实现的接口，以及类所拥有的属性、方法和构造函数等关键信息。通过Class类，可以获取到类的各种信息。

而Field、Method和Constructor类，则是依赖于Class类来获取并对类的不同成员进行具体操作。

• Field类：用于表示类的属性，通过Class类的getFields()（获取公共属性）或getDeclaredFields()（获取所有属性，包括私有属性）等方法获得Field实例后，便能够获取和设置属性的值。例如，使用field.get(obj)获取对象obj的属性值，field.set(obj, value)设置对象obj的属性值为value。
• Method类：用于表示类的方法，借助Class类的getMethods()（获取公共方法）或getDeclaredMethods()（获取所有方法，包括私有方法）等方法获取Method实例后，就可以通过method.invoke(obj, args)来调用方法，其中obj是方法所属的对象实例，args是方法参数，以此执行相应的业务逻辑。
• Constructor类：用于表示类的构造函数，通过Class类的getConstructors()（获取公共构造函数）或getDeclaredConstructors()（获取所有构造函数，包括私有构造函数）等方法获取Constructor实例后，能够使用constructor.newInstance(args)来创建类的实例，args为构造函数的参数。

二、反射的原理

Java 反射的实现依赖于 Java 虚拟机（JVM）在运行时对类的加载和管理机制。当 JVM 加载一个类时，会在内存中创建一个Class对象，这个对象包含了类的所有元数据信息，如类名、父类、接口、属性、方法等。反射机制就是通过操作这个Class对象及其相关的Field、Method、Constructor等对象来实现对类的动态操作。

三、获取 Class 的三种方式

（一）通过Class.forName(String className)

这是一种最常用的方式，它接收一个类的全限定名（包名 + 类名）作为参数，返回对应的Class对象。例如：

try {
    Class<?> clazz = Class.forName("com.example.MyClass");
} catch (ClassNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
}

这种方式的好处是可以根据字符串动态加载类，常用于需要在运行时根据配置或其他条件决定加载哪个类的场景。

（二）通过对象的getClass()方法

如果已经有一个对象实例，可以通过调用其getClass()方法来获取对应的Class对象。例如：

MyClass myObject = new MyClass();
Class<?> clazz = myObject.getClass();

这种方式适用于已经有对象，需要获取其运行时类型信息的情况。

（三）通过类字面量ClassName.class

直接使用类的字面量形式获取Class对象，这种方式最为简洁直观。例如：

Class<?> clazz = MyClass.class;

这种方式在编译时就确定了类，通常用于在代码中明确知道类的情况下获取其Class对象。

四、如何操作类

• 以下getXXX（）方法，空参则获得对应结果的数组，指定参数（参数名）则获得单个变量。
• getDeclaredXXX（）方法，获取到的是所有成员，无关访问权限，不带Deaclared则获取的是public的成员。
  • 在获取到Field对象后，需要调用field.setAccessible(true)来打破封装，才允许访问私有成员，

（一）获取类的属性

通过Class对象的getFields()方法可以获取类的所有公共属性，返回一个Field数组。如果需要获取包括私有属性在内的所有属性，可以使用getDeclaredFields()方法。例如：

Class<?> clazz = MyClass.class;
Field[] fields = clazz.getFields();
for (Field field : fields) {
    System.out.println(field.getName());
}

（二）获取类的方法

使用Class对象的getMethods()方法获取类的所有公共方法，getDeclaredMethods()方法获取所有方法（包括私有方法）。例如：

Class<?> clazz = MyClass.class;
Method[] methods = clazz.getMethods();
for (Method method : methods) {
    System.out.println(method.getName());
}

（三）获取类的构造函数

通过Class对象的getConstructors()方法获取类的所有公共构造函数，getDeclaredConstructors()方法获取所有构造函数（包括私有构造函数）。例如：

Class<?> clazz = MyClass.class;
Constructor<?>[] constructors = clazz.getConstructors();
for (Constructor<?> constructor : constructors) {
    System.out.println(constructor.getName());
}

（四）获取类的注解

1. 获取类上的所有注解：可以使用Class对象的getAnnotations()方法，该方法会返回一个包含类上所有注解的数组。例如：

import java.lang.annotation.Annotation;

class MyClass {
    // 空类，仅用于示例
}

public class GetClassAnnotations {
    public static void main(String[] args) {
        Class<?> clazz = MyClass.class;
        Annotation[] annotations = clazz.getAnnotations();
        for (Annotation annotation : annotations) {
            System.out.println("类上的注解: " + annotation.annotationType().getName());
        }
    }
}

2. 获取类上特定类型的注解：使用Class对象的getAnnotation(Class<T> annotationClass)方法，传入想要获取的注解类型的Class对象，即可获取该类型的注解。如果类上不存在该类型的注解，则返回null。例如：

import java.lang.annotation.Annotation;

@interface MyAnnotation {
    String value();
}

@MyAnnotation("示例值")
class MyAnnotatedClass {
    // 空类，仅用于示例
}

public class GetSpecificClassAnnotation {
    public static void main(String[] args) {
        Class<?> clazz = MyAnnotatedClass.class;
        MyAnnotation myAnnotation = clazz.getAnnotation(MyAnnotation.class);
        if (myAnnotation!= null) {
            System.out.println("获取到的特定注解的值: " + myAnnotation.value());
        }
    }
}

五、如何操作对象

注：此处的对象也可以是从外部获取的，而并不是只有以下示例中通过类的反射的构造器新创建的对象。

（一）创建对象

通过Constructor对象的newInstance()方法可以创建类的实例。如果类有多个构造函数，可以根据参数类型选择合适的构造函数。例如：

Class<?> clazz = MyClass.class;
Constructor<?> constructor = clazz.getConstructor();
Object instance = constructor.newInstance();

（二）访问和修改对象的属性

获取Field对象后，通过field.get(Object obj)方法可以获取对象的属性值，field.set(Object obj, Object value)方法可以设置对象的属性值。需要注意的是，如果属性是私有的，需要先调用field.setAccessible(true)来打破封装。例如：

Class<?> clazz = MyClass.class;
Object instance = clazz.getConstructor().newInstance();
Field field = clazz.getDeclaredField("privateField");
field.setAccessible(true);
field.set(instance, "new value");
Object value = field.get(instance);

（三）调用对象的方法

获取Method对象后，通过method.invoke(Object obj, Object… args)方法可以调用对象的方法，其中args是方法的参数。例如：

Class<?> clazz = MyClass.class;
Object instance = clazz.getConstructor().newInstance();
Method method = clazz.getMethod("myMethod", String.class);
method.invoke(instance, "parameter");

具体实践：苍穹外卖笔记 – CMD137’s Blog 见公共字段自动填充