核心反射设施，java.lang.reflect，提供对任意类的编程访问。给与一个Class对象，您可以获得表示类实例所表示的类的构造函数、方法和字段实例的构造函数、方法和字段。这些对象提供对类的成员名、字段类型、方法签名等的编程访问。
此外，构造函数、方法和字段实例允许您反射性地操作它们的底层对应项:您可以通过调用构造函数、方法和字段实例上的方法来构造实例、调用方法和访问底层类的字段。例如,method.invoke允许您在任何类的任何对象上调用任何方法(受通常的安全约束)。反射允许一个类使用另一个类，即使在编译前者时后者并不存在。然而，这种力量是有代价的:
- 你失去了编译时类型检查的所有好处，包括异常检查。如果一个程序试图反射性地调用一个不存在的或不可访问的方法，它将在运行时失败，除非您采取了特殊的预防措施。
- 执行反射访问所需的代码既笨拙又冗长。写起来很乏味，读起来很困难。
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性能降低。反射方法调用比普通方法调用慢得多。到底慢了多少还很难说，因为有很多因素在起作用。在我的机器上，调用一个没有输入参数和int返回的方法时，反射性地执行要慢11倍。
有一些复杂的应用程序需要反射。示例包括代码分析工具和依赖注入框架。即使是这样的工具，随着它的缺点变得越来越明显，也在逐渐远离反思。如果您对应用程序是否需要反射有任何疑问，那么它可能不需要。
通过以非常有限的形式使用反射，您可以获得反射的许多好处，同时花费很少。对于许多必须使用在编译时不可用的类的程序，在编译时存在一个适当的接口或超类来引用该类(item64 )。如果是这种情况，您可以反射性地创建实例，并通过它们的接口或超类正常地访问它们。
例如，这是一个创建Set<String>实例的程序，其类由第一个命令行参数指定。程序插入将剩余的命令行参数放入集合并打印它。不管第一个参数是什么，程序都会打印剩余的参数，去掉重复项。然而，打印这些参数的顺序取决于第一个参数中指定的类。如果您指定java.util.HashSet，它们显然是随机排列的;如果您指定java.util.TreeSet，它们是按字母顺序打印的，因为TreeSet中的元素是排序的:
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虽然这个程序只是一个玩具，但它演示的技术非常强大。toy程序可以很容易地转换成一个通用的set tester，通过积极地操作一个或多个实例并检查它们是否遵守set契约来验证指定的set实现。类似地，它可以变成一个通用的集性能分析工具。事实上，该技术足够强大，可以实现一个成熟的服务提供者框架(item1 )。通常，这种技术就是您需要的反射方式。
这个例子说明了反射的两个缺点。首先，该示例可以在运行时生成六个不同的异常，如果没有使用反射实例化，所有这些异常都将是编译时错误。(有趣的是，您可以通过传入适当的命令行参数，使程序生成六个异常中的每一个。)第二个缺点是，从类的名称生成类的实例需要25行冗长的代码，而构造函数调用恰好适合在一行中。过捕获ReflectiveOperationException (Java 7中引入的各种反射异常的超类)，可以减少程序的长度。这两个缺点都局限于实例化对象的程序部分。实例化后，集合与任何其他集合实例不可区分。在实际的程序中，大量的代码因此不受这种有限的反射使用的影响。
如果编译此程序，将得到未检查的强制转换警告。这个警告是合法的，即使指定的类不是Set实现，extended Set<String>>也会成功，在这种情况下，程序在实例化类时抛出ClassCastException。要了解如何抑制警告，请阅读第27项。
反射的合法(如果很少)用途是管理类对运行时可能不存在的其他类、方法或字段的依赖关系。如果您正在编写一个必须针对其他包的多个版本运行的包，这将非常有用。该技术是根据支持包所需的最小环境(通常是最老的版本)编译包，并反射性地访问任何较新的类或方法。要使此工作正常进行，如果您试图访问的新类或方法在运行时不存在，则必须采取适当的操作。适当的行动可能包括使用一些替代方法来完成相同的目标，或者使用减少的功能进行操作。
总之，反射是一种功能强大的工具，对于某些复杂的系统编程任务是必需的，但是它有很多缺点。如果编写的程序必须在编译时处理未知的类，则应该尽可能只使用反射实例化对象，并使用在编译时已知的接口或超类访问对象。
本文写于2019.7.19，历时1天
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