一、反射

1、何谓反射？

如果说大家研究过框架的底层原理或者咱们自己写过框架的话，一定对反射这个概念不陌生。

反射之所以被称为框架的灵魂，主要是因为它赋予了我们在运行时分析类以及执行类中方法的能力。

通过反射你可以获取任意一个类的所有属性和方法，你还可以调用这些方法和属性。

2、反射的优缺点？

**优点：**反射可以让我们的代码更加灵活、为各种框架提供开箱即用的功能提供了便利。
**缺点：**反射让我们在运行时有了分析操作类的能力的同时，也增加了安全问题。比如可以无视泛型参数的安全检查（泛型参数的安全检查发生在编译时）。另外，反射的性能也要稍差点，不过，对于框架来说实际是影响不大的。

相关阅读：Java Reflection: Why is it so slow? 。

3、反射的应用场景？

像咱们平时大部分时候都是在写业务代码，很少会接触到直接使用反射机制的场景。

但是！这并不代表反射没有用。相反，正是因为反射，你才能这么轻松地使用各种框架。像 Spring/Spring Boot、MyBatis 等等框架中都大量使用了反射机制。

这些框架中也大量使用了动态代理，而动态代理的实现也依赖反射。

比如下面是通过 JDK 实现动态代理的示例代码，其中就使用了反射类 Method 来调用指定的方法。

java

public class DebugInvocationHandler implements InvocationHandler {
    /**
     * 代理类中的真实对象
     */
    private final Object target;

    public DebugInvocationHandler(Object target) {
        this.target = target;
    }

    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        System.out.println("before method " + method.getName());
        Object result = method.invoke(target, args);
        System.out.println("after method " + method.getName());
        return result;
    }
}

另外，像 Java 中的一大利器注解的实现也用到了反射。

为什么你使用 Spring 的时候，一个@Component注解就声明了一个类为 Spring Bean 呢？为什么你通过一个 @Value注解就读取到配置文件中的值呢？究竟是怎么起作用的呢？

这些都是因为你可以基于反射分析类，然后获取到类/属性/方法/方法的参数上的注解。你获取到注解之后，就可以做进一步的处理

二、实战

1、获取 Class 对象的四种方式

如果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：

java

Class alunbarClass = TargetObject.class;

但是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：

java

Class alunbarClass1 = Class.forName("com.gc.TargetObject");

（3）通过对象实例`instance.getClass()`获取：

java

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

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

java

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

🧠 为什么会有默认系统类加载器和自定义类加载器？
因为有些场景，系统类加载器无法满足我们的需求。也就是说，只有在特殊场景下才会使用 xxxClassLoader 自定义加载，而不是默认的 SystemClassLoader。
🔍 对比：两种加载方式的差别
加载方式说明适用场景
ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass() 使用默认的系统类加载器加载类，遵循双亲委派机制加载classpath中的类，普通情况足够
xxxClassLoader.loadClass() 使用自定义类加载器，跳过/控制双亲委派机制热部署、隔离插件、加载加密类、类版本冲突
🚩 为什么不用系统类加载器？
场景 1️⃣：类隔离（插件系统）
假设有两个插件，它们都有一个叫 com.example.PluginMain 的类，但它们功能不同。
如果都用系统类加载器，只能加载一次，第二个插件会重用第一个插件的类，导致冲突。
解决办法：为每个插件用一个独立的类加载器。
ClassLoader plugin1Loader = new MyClassLoader(plugin1Path);
Class<?> plugin1Class = plugin1Loader.loadClass("com.example.PluginMain");

ClassLoader plugin2Loader = new MyClassLoader(plugin2Path);
Class<?> plugin2Class = plugin2Loader.loadClass("com.example.PluginMain");
场景 2️⃣：类热加载 / 卸载
系统类加载器加载的类无法被卸载，因为它在 JVM 生命周期中常驻。
如果你想重新加载修改过的类（比如调试时替换了 TargetObject.class），就必须用自定义类加载器（每次都 new 一个新的）：
java
ClassLoader hotLoader = new MyHotReloadClassLoader();
Class<?> newClass = hotLoader.loadClass("cn.javaguide.TargetObject");
场景 3️⃣：加载非 classpath 下的类
系统类加载器只认 classpath 下的类。你想从磁盘/网络/加密 jar 加载类时，系统类加载器根本找不到。
❓ 如何自定义类加载器
继承 ClassLoader，重写 findClass 方法
java
public class MyClassLoader extends ClassLoader {
    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        // 从自定义路径中加载 class 字节码，然后 defineClass()
        byte[] classData = new byte[0];
        try {
            classData = loadClassFromDisk(name);
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }

        // 使用 defineClass 将 byte[] 转换为 Class 对象
        return defineClass(name, classData, 0, classData.length);
    }

    private byte[] loadClassFromDisk(String className) throws IOException {
        // 获取项目编译后的 classpath 目录（即 target/classes/）
        // 通过 URLDecoder.decode 编码 classpath 目录中可能存在的 中文 和 空格
        String basePath = URLDecoder.decode(
                this.getClass().getClassLoader().getResource("").getPath(),     // 可能获取的路径中存在 中文 或 空格
                StandardCharsets.UTF_8.name()
        );
        String filePath = basePath + className.replace('.', '/') + ".class";

        FileInputStream inputStream = new FileInputStream(filePath);
        ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream();

        byte[] buffer = new byte[1024];
        int length;
        while ((length = inputStream.read(buffer)) != -1) {
            outputStream.write(buffer, 0, length);
        }

        inputStream.close();
        return outputStream.toByteArray();
    }
}
使用案例
java
public class test {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        MyClassLoader myClassLoader = new MyClassLoader();

        // 系统默认类加载器
        Class<?> personClazz = ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass("com.gc.annotation.Person");

        // 自定义类加载器
        Class<?> personClazz1 = myClassLoader.findClass("com.gc.annotation.Person");

        System.out.println(personClazz);
        System.out.println(personClazz1);
    }
}
输出结果：
java
class com.gc.annotation.Person
class com.gc.annotation.Person
📌 补充：双亲委派模型
Java 的类加载机制是双亲委派模型：
你调用 childLoader.loadClass("A") 
   ↓
childLoader 先问 parent.loadClass("A") 
   ↓
parent -> parent -> Bootstrap 尝试加载
   ↓
都加载不了才由 child 自己找 A.class
这保证了核心类不会被重复定义或“污染”。
但有时候你不想遵循双亲委派，就必须自定义类加载器并重写 loadClass() 或 findClass() 逻辑。

加载方式	说明	适用场景
`ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass()`	使用默认的系统类加载器加载类，遵循双亲委派机制	加载classpath中的类，普通情况足够
`xxxClassLoader.loadClass()`	使用自定义类加载器，跳过/控制双亲委派机制	热部署、隔离插件、加载加密类、类版本冲突

⚠⚠ 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。

示例

java

public class ClassLoadDemo {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        System.out.println("方式1：ClassName.class");
        Class<?> cls1 = com.gc.reflection.TargetObject.class; // ❌ 不初始化
        System.out.println("cls1 loaded\n");

        System.out.println("方式2：Class.forName");
        Class<?> cls2 = Class.forName("com.gc.reflection.TargetObject"); // ✅ 默认初始化
        System.out.println("cls2 loaded\n");

        System.out.println("方式3：instance.getClass()");
        com.gc.reflection.TargetObject obj = new com.gc.reflection.TargetObject(); // ✅ 会初始化（构造时）
        Class<?> cls3 = obj.getClass();
        System.out.println("cls3 loaded\n");

        System.out.println("方式4：ClassLoader.loadClass()");
        ClassLoader loader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        Class<?> cls4 = loader.loadClass("com.gc.reflection.TargetObject"); // ❌ 不初始化
        System.out.println("cls4 loaded\n");
    }
}

输出结果：

java

方式1：ClassName.class
cls1 loaded

方式2：Class.forName
🟢 TargetObject 的静态代码块被执行！
cls2 loaded

方式3：instance.getClass()
🟢 TargetObject 的静态代码块被执行！// ⚠注：若完整执行上述代码，此条输出不会有，因为 方式2中 已经加载过 TargetObject 类，静态代码块只执行一次
🔵 TargetObject 构造方法被执行！
cls3 loaded

方式4：ClassLoader.loadClass()
cls4 loaded

总结：

获取方式	会初始化？	原因说明	用途
`TargetObject.class`	❌ 否	被动使用，获取 Class 对象不会触发初始化	编译期确定的类引用
`Class.forName("com.xxx")`	✅ 是	主动使用，默认初始化（除非传 false）	运行时通过类名加载并初始化
`new TargetObject()`	✅ 是	主动使用：实例化对象
`instance.getClass()`	✅ 是	先 new 才能 getClass，自然初始化	动态获取某个实例的 Class
`ClassLoader.loadClass("com.xxx")`	❌ 否	被动使用，仅“加载”但不初始化	控制加载过程（热加载、插件）

2、反射的一些基本操作

2.1、创建一个要使用反射操作的类 `TargetObject`。

java

public class TargetObject {
    static {
        System.out.println("🟢 TargetObject 的静态代码块被执行！");
    }

    private String value;

    public TargetObject() {
        System.out.println("🔵 TargetObject 构造方法被执行！");
    }


    // 公有方法
    public void publicMethod(String s) {
        System.out.println("🟡 TargetObject_PublicMethod: " + s);
    }

    // 私有方法
    private void privateMethod() {
        System.out.println("🔴 TargetObject_PublicMethod value is " + value);
    }
}

2.2使用反射操作这个类的方法以及属性

2.2.1

java

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class ReflectionDemo {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
        /**
         * 获取 TargetObject 类的 Class 对象并且创建 TargetObject 类实例
         */
        Class<?> targetClass = Class.forName("com.gc.reflection.TargetObject");
        TargetObject targetObject = (TargetObject) targetClass.newInstance();
        /**
         * 获取 TargetObject 类中定义的所有方法
         */
        Method[] methods = targetClass.getDeclaredMethods();
        System.out.println("\n🟣main-methodNames：");
        for (Method method : methods) {
            System.out.println(method.getName());
        }
        System.out.println();

        /**
         * 获取指定方法并调用
         */
        Method publicMethod = targetClass.getDeclaredMethod("publicMethod",
                String.class);

        publicMethod.invoke(targetObject, "GC——publicMethod");

        /**
         * 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 private参数 进行修改，取消安全检查
        field.setAccessible(true);  // 绕过 Java 的访问控制检查（如 private / protected），允许访问或修改原本不可见的字段、方法或构造器
        field.set(targetObject, "GC——Value");

        /**
         * 调用 private 方法
         */
        Method privateMethod = targetClass.getDeclaredMethod("privateMethod");
        //为了调用 private方法，取消安全检查
        privateMethod.setAccessible(true);
        privateMethod.invoke(targetObject);
    }
}

（3）输出内容

🟢 TargetObject 的静态代码块被执行！
🔵 TargetObject 构造方法被执行！

🟣main-methodNames：
publicMethod
privateMethod

🟡 TargetObject_PublicMethod: GC——publicMethod
🔴 TargetObject_PublicMethod value is GC——Value

★重要知识点

★源码分析

★重要知识点

一、反射

1、何谓反射？

2、反射的优缺点？

3、反射的应用场景？

二、实战

1、获取 Class 对象的四种方式

（1）知道具体类的情况下可以使用：

（2）通过 `Class.forName()`传入类的全路径获取：

（3）通过对象实例`instance.getClass()`获取：

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

2、反射的一些基本操作

2.1、创建一个要使用反射操作的类 `TargetObject`。

2.2使用反射操作这个类的方法以及属性

2.2.1

（3）输出内容

一、反射 ​

1、何谓反射？ ​

2、反射的优缺点？ ​

3、反射的应用场景？ ​

二、实战 ​

1、获取 Class 对象的四种方式 ​

（1）知道具体类的情况下可以使用： ​

（2） 通过 Class.forName()传入类的 全路径 获取： ​

（3）通过对象实例instance.getClass()获取： ​

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

2、反射的一些基本操作 ​

2.1、创建一个要使用反射操作的类 TargetObject。 ​

2.2使用反射操作这个类的方法以及属性 ​

2.2.1 ​

（3）输出内容 ​

一、反射

1、何谓反射？

2、反射的优缺点？

3、反射的应用场景？

二、实战

1、获取 Class 对象的四种方式

（1）知道具体类的情况下可以使用：

（2）通过 `Class.forName()`传入类的全路径获取：

（3）通过对象实例`instance.getClass()`获取：

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

2、反射的一些基本操作

2.1、创建一个要使用反射操作的类 `TargetObject`。

2.2使用反射操作这个类的方法以及属性

2.2.1

（3）输出内容