文章目录
- Ⅰ. Collection工具类
- Ⅱ. 概念与意义
- Ⅲ. 反射相关的类与操作
- 一、Class类（一切反射的起点）
- 二、获取Class类的三种方式（Student类见附录）
- 三、创建对象的两种方式
- ① 直接调用 `Class` 中的 `newInstance()` 方法
- ② 生成 Constructor 构造方法对象
- 四、操作类的字段（例子）
- 五、操作类的方法（例子）
- 附录
Ⅰ. Collection工具类
官方文档
Collections和Collection，名字看起来很相似，但实际上它们是两个完全不同的东西！不过，它们确实有一些关系，主要体现在Collections是为了操作Collection接口的集合类提供了很多常用的工具方法。
| 方法 | 作用 | 示例 |
|---|---|---|
sort() | 对 List 排序 | Collections.sort(list); |
reverse() | 翻转 List | Collections.reverse(list); |
shuffle() | 打乱 List | Collections.shuffle(list); |
swap() | 交换元素 | Collections.swap(list, i, j); |
max()/min() | 求最大 / 最小元素 | Collections.max(list); |
frequency() | 某元素出现次数 | Collections.frequency(list, "apple"); |
copy() | 拷贝列表 | Collections.copy(dest, src);（dest 必须有足够容量） |
fill() | 用一个值填充整个列表 | Collections.fill(list, 0); |
binarySearch() | 二分查找（需已排序） | Collections.binarySearch(list, target); |
replaceAll() | 替换指定值 | Collections.replaceAll(list, oldVal, newVal); |
rotate() | 旋转列表（整体右移） | Collections.rotate(list, k); |
其中要倒序排序的话，可以使用：Collections.sort(list, Collections.reverseOrder());
并且排序的类型如果是自定义类型，同样要重写一下特定的比较器，如下所示：
Collections.sort(rec,newComparator<String>(){publicintcompare(Stringword1,Stringword2){returncnt.get(word1)==cnt.get(word2)?word1.compareTo(word2):cnt.get(word2)-cnt.get(word1);}});Ⅱ. 概念与意义
Java反射是一种机制，允许程序在运行时：
- 查看类的信息（如属性、方法、构造器等）
- 动态创建对象
- 访问和修改属性
- 调用方法
- 操作泛型参数、注解等元信息
反射的意义和应用场景如下所示：
| 应用场景 | 描述 | 举例 |
|---|---|---|
| 框架设计核心 | Spring、Hibernate、MyBatis 等全靠它 | 动态注入Bean、解析注解、AOP |
| 通用工具类/库开发 | 不知道具体类时也能处理 | JSON序列化、ORM字段映射 |
| 插件机制 / 动态加载类 | 运行时加载未编译进来的类 | SPI机制、Class.forName() |
| 动态代理 & AOP 编程 | 实现日志增强、权限控制等 | JDK动态代理、AspectJ |
| 测试 & Mock 框架 | 访问私有字段，模拟行为 | JUnit, Mockito 等 |
| 简化开发 / 规避重复代码 | 构建泛型代码库 | 动态调用 setter/getter |
使用反射的风险和代价如下所示：
| 风险/代价 | 描述 |
|---|---|
| ⏱ 性能开销 | 反射是解释型操作，慢于直接调用 |
| 🔒 安全问题 | 可访问私有字段/方法，绕过封装 |
| 🧩 可读性差 | 代码不直观，难调试 |
| 🧱 编译器检查失效 | 编译时不知道是否写错方法名或类型 |
Ⅲ. 反射相关的类与操作
| 类名 | 用途 |
|---|---|
| Class类 | 代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口 |
| Field类 | 代表类的成员变量、属性 |
| Method类 | 代表类的方法 |
| Constructor类 | 代表类的构造方法 |
| Annotation类 | 代表类的注解 |
一、Class类（一切反射的起点）
官方文档
Java文件被编译后，生成了.class文件，JVM此时会去解读这个.class文件，而.class文件也被JVM解析为一个对象，这个对象就是java.lang.Class。
通过Java的反射机制应用到这个实例，就可以去获得甚至去添加改变这个类的属性和动作，使得这个类成为一个动态的类。
一旦拿到了Class对象，比如：
Class<?>clazz=Person.class;// 具体获取方式看后面可以做很多事，比如下面的操作：（剩下的查文档）
| 方法 | 用途 |
|---|---|
clazz.getName() | 获取类名 |
clazz.getDeclaredFields() | 获取所有字段（所有权限均可访问） |
clazz.getDeclaredField(String name) | 获取指定字段（所有权限均可访问）（下面方法也是类似） |
clazz.getDeclaredMethods() | 获取所有方法（所有权限均可访问） |
clazz.getDeclaredConstructors() | 获取构造器（所有权限均可访问） |
clazz.newInstance() | 创建对象（已废弃，推荐 getConstructor().newInstance()） |
clazz.getSuperclass() | 获取父类 |
clazz.getInterfaces() | 获取实现的接口 |
clazz.isInterface() | 是否是接口 |
clazz.isAnnotationPresent(XXX.class) | 是否被某注解标记 |
clazz.getLoader() | 获得类的加载器 |
二、获取Class类的三种方式（Student类见附录）
| 方式 | 语法 | 说明 |
|---|---|---|
Class.forName("全限定名") | Class.forName("com.demo.Person") | 常用于配置、动态加载 |
类静态变量class | Person.class | 编译期就能获得类信息 |
对象.getClass() | obj.getClass() | 运行时获得对象的真实类型 |
publicstaticvoidmain(String[]args){// 1. 使用Class.forName()，注意要指定包名，并且最好捕捉异常Class<?>c1=null;try{c1=Class.forName("Reflection.Student");}catch(ClassNotFoundExceptione){e.printStackTrace();}// 2. 使用指定类的class静态变量Class<?>c2=Student.class;// 3. 使用对象实例的getClass()方法Studentst=newStudent();Class<?>c3=st.getClass();// 一个类在JVM中只会有一个Class实例，因此c1、c2、c3都指向同一个Class实例System.out.println(c1==c2);// trueSystem.out.println(c2==c3);// trueSystem.out.println(c3==c1);// true}☠注意事项：
- 一个类在
JVM中只会有一个Class实例。不管你创建多少对象，它们的.getClass()是同一个。 - 泛型信息在运行时会被擦除，可以参考泛型笔记。
Class.forName()会触发类初始化，会执行静态代码块，慎用！
三、创建对象的两种方式
① 直接调用Class中的newInstance()方法
第一种方式就是调用Class对象中的newInstance()方法，这种方法现在已经被淘汰了，原因如下所示：
- 只能调用无参构造方法
- 如果构造方法不是
public，会抛异常 - 已被标记为过时方法（从
JDK 9起）
publicstaticvoidmain(String[]args){try{// 1. 先获取Class对象Classc=Class.forName("Reflection.Student");// 2. 然后调用newInstance()方法创建对象，注意要强转成Student类型Studentp=(Student)c.newInstance();System.out.println(p);}catch(ClassNotFoundExceptione){thrownewRuntimeException(e);}catch(InstantiationExceptione){thrownewRuntimeException(e);}catch(IllegalAccessExceptione){thrownewRuntimeException(e);}}② 生成 Constructor 构造方法对象
官方文档
第二种方式先调用Class对象中的getConstructor()系列的方法，得到Constructor对象，然后调用该对象中的newInstance()方法，优势如下所示：
- 可调用有参构造方法
- 可修改构造器可见性（
setAccessible(true)）
publicstaticvoidmain(String[]args){try{// 1. 获取Class对象Class<?>cs=Class.forName("Reflection.Student");// 2. 获取无参的构造方法来创建对象Constructor<?>non_arg_constructor=cs.getDeclaredConstructor();Students1=(Student)non_arg_constructor.newInstance();System.out.println(s1);// 3. 获取带参的构造方法来创建对象，因为带参构造方法是私有的，所以要设置权限为trueConstructor<?>arg_constructor=cs.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);arg_constructor.setAccessible(true);Students2=(Student)arg_constructor.newInstance("liren",18);System.out.println(s2);}catch(ClassNotFoundExceptione){thrownewRuntimeException(e);}catch(NoSuchMethodExceptione){thrownewRuntimeException(e);}catch(InvocationTargetExceptione){thrownewRuntimeException(e);}catch(InstantiationExceptione){thrownewRuntimeException(e);}catch(IllegalAccessExceptione){thrownewRuntimeException(e);}}// 运行结果：Student()Student{name='bit',age=18}Student(String,name)Student{name='liren',age=18}四、操作类的字段（例子）
官方文档
publicstaticvoidmain(String[]args){// 使用反射操作字段try{Class<?>cs=Class.forName("Reflection.Student");// 1. 输出类名，打印字段信息System.out.println("ClassName: "+cs.getName());for(Fielde:cs.getDeclaredFields()){System.out.println(e.getName()+" "+e.getType().getName()+" "+Modifier.toString(e.getModifiers()));}// 2.1 获取私有属性nameFieldnamefield=cs.getDeclaredField("name");namefield.setAccessible(true);// 对于私有属性，需要设置Accessible为true// 2.2 获取该类对象，并设置name属性的值，然后用namefield.get()获取这个私有值Studentst=(Student)cs.newInstance();namefield.set(st,"liren");System.out.println("反射私有属性修改了name："+namefield.get(st));}catch(ClassNotFoundException|NoSuchFieldExceptione){thrownewRuntimeException(e);}catch(InstantiationExceptione){thrownewRuntimeException(e);}catch(IllegalAccessExceptione){thrownewRuntimeException(e);}}// 运行结果：ClassName:Reflection.Studentnamejava.lang.StringprivateageintpublicStudent()反射私有属性修改了name：liren五、操作类的方法（例子）
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publicstaticvoidmain(String[]args){try{Class<Student>cs=Student.class;// 获取带参的私有方法，然后设置权限，最后使用invoke()方法进行调用Method func_method=cs.getDeclaredMethod("function",String.class);func_method.setAccessible(true);func_method.invoke((Student)cs.newInstance(),"我是给私有的function函数传的参数");// 还可以输出方法的指定信息System.out.println("方法名："+func_method.getName());System.out.println("修饰符为："+Modifier.toString(func_method.getModifiers()));}catch(NoSuchMethodException e){thrownewRuntimeException(e);}catch(InvocationTargetException e){thrownewRuntimeException(e);}catch(IllegalAccessException e){thrownewRuntimeException(e);}catch(InstantiationException e){thrownewRuntimeException(e);}}// 运行结果：Student()我是给私有的function函数传的参数 方法名：function修饰符为：private附录
classStudent{// 私有属性nameprivateStringname="bit";// 公有属性agepublicintage=18;// 不带参数的构造⽅法publicStudent(){System.out.println("Student()");}privateStudent(Stringname,intage){this.name=name;this.age=age;System.out.println("Student(String,name)");}privatevoideat(){System.out.println("i am eat");}voidsleep(){System.out.println("i am pig");}privatevoidfunction(Stringstr){System.out.println(str);}@OverridepublicStringtoString(){return"Student{"+"name='"+name+'\''+", age="+age+'}';}}
