反射（Reflection）是 Java 语言的一项强大特性，它允许程序在运行时检查和修改自身的类、字段、方法甚至构造函数。通过反射，我们可以在不知道类名或方法签名的情况下动态加载类、创建实例、访问私有字段或调用方法，这在很多框架、插件系统、依赖注入等场景中都有广泛应用。

下面以一个简单的“动态工厂”示例来说明反射的基本使用步骤：

1. 动态加载类

   Class<?> clazz = Class.forName("com.example.MyService");

   Class.forName() 会根据完整类名在当前 ClassLoader 中查找并返回对应的 Class 对象。若类不存在则抛出 ClassNotFoundException。

2. 创建实例

   Object instance = clazz.getDeclaredConstructor().newInstance();

   这里先获取无参构造函数（如果没有则会抛出 NoSuchMethodException），然后调用 newInstance()。注意，newInstance() 在 Java 9 之后已被标记为过时，推荐使用 getDeclaredConstructor().newInstance()。

3. 访问字段

   Field secretField = clazz.getDeclaredField("secret");
   secretField.setAccessible(true);   // 允许访问私有字段
   secretField.set(instance, "top secret");

   setAccessible(true) 解除 Java 语言访问检查，允许我们读取/写入私有字段。

4. 调用方法

   Method compute = clazz.getMethod("compute", int.class, int.class);
   int result = (int) compute.invoke(instance, 5, 7);

   getMethod() 只会返回公共方法；若需要访问私有或受保护的方法则使用 getDeclaredMethod()。invoke() 的第一个参数是实例，后面是方法参数。

5. 异常处理
   反射涉及大量受检异常（ClassNotFoundException、NoSuchMethodException、IllegalAccessException 等）。在实际项目中通常会把它们包装成自定义的运行时异常，或者使用 try-catch 结构来保证程序健壮性。

应用场景

• 插件架构：通过反射动态加载插件 JAR 并实例化实现类，解耦主程序与插件实现。
• 依赖注入容器：Spring、Guice 等框架利用反射实现对象的自动装配。
• ORM 框架：Hibernate、MyBatis 等通过反射映射数据库表到 Java 对象。
• 序列化/反序列化：Jackson、Gson 等库在解析 JSON 时使用反射创建对象实例并赋值。

性能注意

虽然反射极大地提高了灵活性，但其执行速度通常比直接调用慢 2–10 倍。生产环境中，频繁使用反射（如在循环中不断调用 Class.forName()）会带来显著性能瓶颈。常见的优化手段包括：

• 缓存 Class、Method、Field 对象，避免重复查找。
• 只在需要时使用 setAccessible(true)，避免过度破坏封装。
• 对于大规模对象映射，考虑使用字节码生成技术（如 ByteBuddy）替代纯反射。

小结

Java 的反射 API 为开发者提供了一种强大的运行时自省和动态操作机制。通过合理运用反射，可以构建高度可扩展、模块化的应用架构。但同时也需要注意其潜在的性能影响和安全风险。在实际编码中，建议只在必要时使用反射，并配合缓存与异常处理，保持代码的可维护性和高效性。