java反射常被面试官问到的四个问题

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说一下反射机制？
如何使用反射？
反射有什么优缺点？
目前常见的反射场景有哪些？

反射机制是指在运行时，动态地获取类的信息（如类名、属性、方法等），并可以在运行时操作类或对象的属性、方法等。在Java中，反射主要通过 java.lang.reflect 包中的类来实现。以下是反射相关的面试问题总结：

说一下反射机制？

反射机制的主要功能包括：

获取类的信息：可以通过反射获取类的构造方法、属性、方法等信息。
创建对象：可以通过反射动态创建类的实例。
调用方法：可以通过反射调用类的方法。
访问或修改属性：可以通过反射访问或修改类的属性。

反射机制的优点是可以在运行时动态地操作类，增强了程序的灵活性和扩展性。但是，由于反射涉及到运行时的类型检查和方法调用，可能会降低程序的性能，同时也增加了代码的复杂性和难以调试的可能性，因此在使用反射时需要谨慎考虑。

如何使用反射？

使用反射可以动态地获取类的信息、创建对象、调用方法和访问属性。下面是使用反射的一些常见示例：

获取类的信息：

java">Class<?> clazz = MyClass.class; // 获取类的Class对象
String className = clazz.getName(); // 获取类的全限定名
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields(); // 获取类的所有字段
Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods(); // 获取类的所有方法
Constructor<?>[] constructors = clazz.getDeclaredConstructors(); // 获取类的所有构造方法

创建对象：

java">Class<?> clazz = MyClass.class;
Object instance = clazz.newInstance(); // 创建类的实例，调用无参构造方法

调用方法：

java">Class<?> clazz = MyClass.class;
Method method = clazz.getDeclaredMethod("methodName", parameterTypes); // 获取方法对象
Object result = method.invoke(instance, args); // 调用方法

访问或修改属性：

java">Class<?> clazz = MyClass.class;
Field field = clazz.getDeclaredField("fieldName"); // 获取字段对象
field.setAccessible(true); // 设置字段可访问（私有字段需要设置）
Object value = field.get(instance); // 获取字段的值
field.set(instance, newValue); // 设置字段的值

反射有什么优缺点？

反射机制具有以下优点和缺点：

优点：

灵活性： 反射允许在运行时动态地获取类的信息、创建对象、调用方法和访问属性，增强了程序的灵活性和扩展性。
通用性： 反射可以处理未知类型的对象，可以应对不同类的情况，提高了代码的通用性。
适应性： 反射可以用于框架和库的开发，使其能够处理各种不同的类和对象。

缺点：

性能问题： 反射操作通常比直接调用代码要慢，因为它需要在运行时进行类型检查和方法调用。
安全性问题： 反射可以访问和修改类的私有字段和方法，可能会破坏封装性，导致安全漏洞。
复杂性： 反射使代码更加复杂和难以理解，特别是对于初学者来说可能会增加学习和维护的难度。

目前常见的反射场景有哪些？

反射在很多场景下都有应用，以下是一些常见的反射应用场景：

框架和库开发： 框架和库通常需要处理各种不同的类和对象，反射使得框架和库能够在不知道具体类的情况下处理这些对象。
工具类： 一些工具类需要在运行时动态地加载和操作类，比如序列化、反序列化、对象复制等。
下面是一个示例，演示如何使用反射实现对象的复制：

java">import java.lang.reflect.Field;public class ObjectUtils {public static void main(String[] args) throws IllegalAccessException, InstantiationException {// 假设有一个需要复制的对象MyClass original = new MyClass("John", 30);// 调用复制方法，得到复制后的对象MyClass copied = copyObject(original);// 输出复制后的对象信息System.out.println("Original: " + original);System.out.println("Copied: " + copied);}// 复制对象的方法public static <T> T copyObject(T original) throws IllegalAccessException, InstantiationException {Class<?> clazz = original.getClass();T copy = (T) clazz.newInstance(); // 创建对象的副本// 获取对象的所有字段Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();for (Field field : fields) {field.setAccessible(true); // 设置字段可访问（私有字段需要设置）Object value = field.get(original); // 获取原始对象的字段值field.set(copy, value); // 设置副本对象的字段值}return copy;}
}class MyClass {private String name;private int age;public MyClass(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "MyClass{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}
}

这个示例中，ObjectUtils 类中的 copyObject 方法接受一个泛型参数，使用反射创建了原始对象的副本，并复制了原始对象的字段值到副本对象中。

注解处理器： 注解处理器可以使用反射来处理被注解的类和方法，实现特定的功能，比如在编译时生成代码或者进行代码检查。
注解处理器是用于处理Java注解的工具，通常在编译时或者运行时扫描并处理注解。下面是一个简单的示例，演示如何编写一个简单的注解处理器来处理自定义注解：

首先，定义一个自定义注解 MyAnnotation：

java">import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface MyAnnotation {String value();
}

然后，编写一个使用了 MyAnnotation 注解的类 MyClass：

java">public class MyClass {@MyAnnotation("Hello, world!")public void myMethod() {System.out.println("Executing myMethod");}
}

接下来，编写一个注解处理器 MyAnnotationProcessor 来处理 MyAnnotation 注解：

java">import java.lang.reflect.Method;public class MyAnnotationProcessor {public static void main(String[] args) {MyClass myClass = new MyClass();processAnnotation(myClass);}public static void processAnnotation(Object object) {Class<?> clazz = object.getClass();Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();for (Method method : methods) {MyAnnotation annotation = method.getAnnotation(MyAnnotation.class);if (annotation != null) {String value = annotation.value();System.out.println("Found annotation value: " + value);}}}
}

在 MyAnnotationProcessor 类中，我们使用反射扫描 MyClass 类中的方法，找到使用了 MyAnnotation 注解的方法，并打印出注解的值。

最后，运行 MyAnnotationProcessor 的 main 方法，你会看到输出 Found annotation value: Hello, world!，表示成功处理了 MyAnnotation 注解。

单元测试： 单元测试框架通常使用反射来调用被测试类的方法，并检查其行为是否符合预期。
动态代理： 动态代理是反射的一个重要应用场景，可以通过反射动态生成代理类，并在代理类中实现增强逻辑。
依赖注入： 依赖注入框架可以使用反射来自动装配对象，将对象注入到需要的地方。
配置文件处理： 一些配置文件处理工具可以使用反射来读取配置文件中的类名，并动态加载这些类。
在下面这个例子中，我们从配置文件中读取了类名，然后使用反射加载该类并创建实例，最后调用其方法。

假设有一个配置文件 config.properties，内容如下：

handler=com.example.Handler

现在我们希望根据配置文件中的类名动态加载并实例化这个类，然后调用它的方法。代码如下：

java">import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.Properties;public class ConfigExample {public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {Properties properties = new Properties();FileInputStream fis = new FileInputStream("config.properties");properties.load(fis);fis.close();String className = properties.getProperty("handler");Class<?> clazz = Class.forName(className);Object handler = clazz.newInstance();// 假设 Handler 类有一个方法叫做 handle()clazz.getMethod("handle").invoke(handler);}
}