java的动态性编程（二）——引入Reflection
使用反射不同于常规的Java编程，其中它与 元数据--描述其它数据的数据协作。Java语言反射接入的特殊类型的原数据是JVM中类和对象的描述。反射使您能够运行时接入广泛的类信息。它甚至使您能够读写字段,调用运行时选择的类的方法。
反射是一种强大的工具。它使您能够创建灵活的代码，这些代码可以在运行时装配，无需在组件之间进行源代表链接。但反射的某些方面存在一些疑问。在本文中，我将深入讨论为什么您可能 不希望在程序中使用反射，以及您应该这样做的理由。在了解了权衡性分析之后，您可以自行决定是否利大于弊。
初学者的类
使用反射的启点总是 java.lang.Class 实例。如果您希望与预先定义的类协作，那么Java语言提供一种直接获得 Class 实例的简便快捷方式：

如果已经装入了类，您将得到现有的 Class 信息。如果类未被装入，类装入器将现在装入并返回新创建的类实例。

清单2中的代码忽略了不同反射方法抛出的多种可能选中的例外类型。例外在 Javadoc API 描述中详细记录，因此为了简明起见，我将在所有程序实例中忽略它们。
尽管我在讨论构造函数主题，Java编程语言还定义了一种您可以用来使用 无参数（或缺省）构造函数创建类的一个实例的特殊快捷方式。这种快捷方式嵌入到 Class 定义中，如下：
Object newInstance() -- 使用缺省函数创建新的实例
即使这种方法只允许您使用一种特殊的构造函数，如果这正是您需要的，那么它将提供一种非常方便的快捷方式。当与JavaBeans协作时这项技术尤其有用，JavaBeans需要定义公共、无参数构造函数。

为了遵循JavaBeans惯例，我把属性名的首字母改为大写，然后预先考虑 get 来创建读方法名， set 来创建写方法名。JavaBeans读方法仅返回值，而写方法使用值作为唯一的参数，因此我规定方法的参数类型以进行匹配。最后，该惯例要求方法为公共，因此我使用查找格式，查找类上可调用的公共方法。
这一实例是第一个我使用反射传递主值的实例，因此现在我们来看看它是如何工作的。基本原理很简单：无论什么时候您需要传递主值，只需用相应封装类的一个实例（在 java.lang 包中定义）来替换该类主值。这可以应用于调用和返回。因此，当我在实例中调用 get 方法时，我预计结果为实际 int 属性值的 java.lang.Integer 封装。

如果您编译了这一程序，不使用任何特定参数直接从命令行运行，它将在 field.get(inst) 调用中抛出一个 IllegalAccessException 。如果您未注释 field.setAccessible(true) 代码行，那么重新编译并重新运行该代码，它将取得成功。最后，如果您在命令行添加了JVM参数 -Djava.security.manager 以实现安全性管理器，它将再次失败，除非您定义了 ReflectSecurity 类的许可权限。
反射性能
反射是一种强大的工具，但也存在一些不足。一个主要的缺点是对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作，您可以告诉JVM您希望做什么并且它满足您的要求。这类操作总是慢于只直接执行相同的操作。为了阐述使用反射的性能成本，我为本文准备了一组基准程序(见 参考资料，完整代码链接)。
清单7是字段接入性能测试的一个摘用，包括基本的测试方法。每种方法测试字段接入的一种形式 -- accessSame 与同一对象的成员字段协作， accessOther 使用可直接接入的另一对象的字段， accessReflection 使用可通过反射接入的另一对象的字段。在每种情况下，方法执行相同的计算 -- 循环中简单的加/乘顺序。

上表的对数尺度可以显示所有时间，但减少了差异看得见的影响。在前两副图中(Sun JVM)，使用反射的执行时间超过使用直接接入的1000倍以上。通过比较，IBM JVM可能稍好一些，但反射方法仍旧需要比其它方法长700倍以上的时间。任何JVM上其它两种方法之间时间方面无任何显著差异，但IBM JVM几乎比Sun JVM快一倍。最有可能的是这种差异反映了Sun Hot Spot JVM的专业优化，它在简单基准方面表现得很糟糕。
除了字段接入时间测试之外，我还进行了相同的方法调用时间测试。在方法调用中，我试用了与字段接入相同的三种接入变量，并增加了使用无参数方法变量，而不是在方法调用中传递和返回一个值。清单8显示了用于测试调用传递和返回值形式的三种方法的代码。

反射性能是Sun开发1.4 JVM时关注的一个方面，它在反射方法调用结果中显示。在这类操作的性能方面，Sun 1.4.1 JVM显示了比1.3.1版本很大的改进，在我的测试中运行速度大约是1.3.1版本的开部。在这类简单的测试中，IBM 1.4.0 JVM再次获得了更好的成绩，但是只比Sun 1.4.1 JVM快两到三倍。
我还为创建使用反射的对象编写了类似的计时测试程序，但这种情况下的差异不象字段和方法调用情况下那么显著。使用 newInstance() 调用创建一个简单的 java.lang.Object 实例耗用的时间大约是在Sun 1.3.1 JVM上使用 new Object() 的12倍，是在IBM 1.4.0 JVM的四倍，只是Sun 1.4.1 JVM上的两部。使用 Array.newInstance(type, size) 创建一个数组耗用的时间是任何测试的JVM上使用 new type[size] 的两倍，随着数组大小的增加，差异逐步缩小。
小结
Java语言反射提供一种动态链接程序组件的多功能方法。它允许程序创建和控制任何类的对象(根据安全性限制)，无需提前硬编码目标类。这些特性使得反射特别适用于创建以非常普通的方式与对象协作的库。例如，反射经常在持续存储对象为数据库、XML或其它外部格式的框架中使用。
反射有两个缺点。第一个是性能问题。当用于字段和方法接入时反射要远慢于直接代码。性能问题的程度取决于程序中是如何使用反射的。如果它作为程序运行中相对很少涉及的部分，缓慢的性能将不会是一个问题。即使测试中最坏情况下的计时图显示的反射操作只耗用几微秒。仅反射在性能关键的应用的核心逻辑中使用时性能问题才变得至关重要。
许多应用更严重的一个缺点是使用反射会模糊程序内部实际要发生的事情。程序人员希望在源代码中看到程序的逻辑，反射等绕过了源代码的技术会带来维护问题。反射代码比相应的直接代码更复杂，正如性能比较的代码实例中看到的一样。解决这些问题的最佳方案是保守地使用反射-- 仅在它可以真正增加灵活性的地方 -- 记录其在目标类中的使用。