反射是什么？

反射(Reflaction in action )是java的高级特性，反射机制是指在运行状态下，对于任何一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性。这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能就叫做java的反射机制。

为什么要使用反射？

首先我们要知道java的编译类型有两种，一种是静态编译，也就是在编译时确定类型，绑定对象；一种是动态绑定，也就是运行时确定类型，绑定对象。动态编译可以最大限度的发挥java的灵活性（动态编译的具体介绍可看这篇文章）。
我们的类都需要编译为class文件加载到jvm中才能运行，而有些类jvm启动时是不确定的，需要在运行状态下动态加载到jvm中，就需要使用到反射机制，最常见到就是数据库驱动。类似的，使用反射机制可以避免将类写死到代码中，在你需要创建更加动态的代码时会很有用。

如何使用反射？反射一般的使用场景有哪些？

Class类与java.lang.reflect类库一起对反射的概念进行类支持。反射一般应用在一些通用型较高的代码中，比如说框架的底层，或者和框架的配置文件一起；通过反射在运行时动态获得类的所有内容。

public final class Class<T> implements java.io.Serializable,
                              GenericDeclaration,
                              Type,
                              AnnotatedElement {
                              }

例如String.class的类型是Class<String>。Class类中提供了可以获取一个类所有信息的方法，比如说构造器、字段（Field）、方法（Method）、实现接口（Type）等。 Class没有公公构造方法，Class对象是在加载类时由java虚拟机以及调用类加载器中的defineClass方法自动构造的。
获取Class对象的三种方式：

Object.getClass();
Integer.class
通过class类的静态方法：forName

java.lang.reflect类库下的情况如下：

reflect接口.jpg

反射类.jpg

使用反射的弊端

影响代码的可读性。
额外消耗资源，影响性能。（使用反射性能较低，解释操作，最好只运用在对灵活性和扩展性能要求高的系统框架上。（1：无论通过字符串获取Class，Method，Field都需要JVM的动态链接机制动态进行解析和匹配。2：每一次反射调用都会造成Java安全机制进行额外的安全性验证，造成性能开销。3：反射代码使得许多JVM的运行时优化无法进行）
无法得到编译期的代码安全保障，有些错误只有在运行期才能发现。
破坏了类的封装性，可以通过反射获取这个类的私有属性和方法。

针对反射缺点的优化

缓存，避免多次Dynamic Resolve（有一个RefectionData数据结构，会缓存从JVM中读取类的属性数据，并且该对象是SoftReference类型的，在内存紧张的时候可能会被回收。创建RefectionData是通过CAS实现的）
使用MethodHandle类，该类的安全验证在获取实例时进行而不是每次调用时都要进行验证，减小开销。
使用Runtime创建的类，具体做法是在编译时设计好一个接口，由该接口封装所有的反射调用，在运行时动态的生成一个类实现该接口，该动态生成的类一旦完成define就和普通类没有区别了，不需要后续的Dynamic Resolve，没有额外的安全性验证，也不会影响到JVM的运行时优化。