博主說：Java 反射機(jī)制是在運(yùn)行狀態(tài)中，對(duì)于任意一個(gè)類，都能夠知道這個(gè)類的所有屬性和方法；對(duì)于任意一個(gè)對(duì)象，都能夠調(diào)用它的任意方法和屬性；這種動(dòng)態(tài)獲取信息以及動(dòng)態(tài)調(diào)用對(duì)象方法的功能稱為 Java 語言的反射機(jī)制。在本文中，占小狼分析了 Java 反射機(jī)制的實(shí)現(xiàn)原理（源碼），感興趣的同學(xué)可以通過閱讀本文花上幾分鐘了解了解。

正文

方法反射實(shí)例

public class ReflectCase {

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    Proxy target = new Proxy();
    Method method = Proxy.class.getDeclaredMethod("run");
    method.invoke(target);
  }

  static class Proxy {
    public void run() {
      System.out.println("run");
    }
  }
}

通過 Java 的反射機(jī)制，可以在運(yùn)行期間調(diào)用對(duì)象的任何方法，如果大量使用這種方式進(jìn)行調(diào)用，會(huì)有性能或內(nèi)存隱患么？為了徹底了解方法的反射機(jī)制，只能從底層代碼入手啦！

Method 獲取

調(diào)用 Class 類的getDeclaredMethod可以獲取指定方法名和參數(shù)的方法對(duì)象 Method。

getDeclaredMethod

其中privateGetDeclaredMethods方法從緩存或 JVM 中獲取該 Class 中申明的方法列表，searchMethods方法將從返回的方法列表里找到一個(gè)匹配名稱和參數(shù)的方法對(duì)象。

searchMethods

如果找到一個(gè)匹配的 Method，則重新復(fù)制一份返回，即Method.copy()方法。

所次每次調(diào)用getDeclaredMethod方法返回的 Method 對(duì)象其實(shí)都是一個(gè)新的對(duì)象，且新對(duì)象的root屬性都指向原來的 Method 對(duì)象，如果需要頻繁調(diào)用，最好把 Method 對(duì)象緩存起來。

privateGetDeclaredMethods

從緩存或 JVM 中獲取該 Class 中申明的方法列表，實(shí)現(xiàn)如下：

其中reflectionData()方法實(shí)現(xiàn)如下：

這里有個(gè)比較重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)ReflectionData，用來緩存從 JVM 中讀取類的如下屬性數(shù)據(jù)：

從reflectionData()方法實(shí)現(xiàn)可以看出：reflectionData對(duì)象是SoftReference類型的，說明在內(nèi)存緊張時(shí)可能會(huì)被回收，不過也可以通過-XX:SoftRefLRUPolicyMSPerMB參數(shù)控制回收的時(shí)機(jī)，只要發(fā)生GC就會(huì)將其回收，如果reflectionData被回收之后，又執(zhí)行了反射方法，那只能通過newReflectionData方法重新創(chuàng)建一個(gè)這樣的對(duì)象了，newReflectionData方法實(shí)現(xiàn)如下：

通過unsafe.compareAndSwapObject方法重新設(shè)置reflectionData字段；在privateGetDeclaredMethods方法中，如果通過reflectionData()獲得的ReflectionData對(duì)象不為空，則嘗試從ReflectionData對(duì)象中獲取declaredMethods屬性，如果是第一次，或則被GC回收之后，重新初始化后的類屬性為空，則需要重新到 JVM 中獲取一次，并賦值給ReflectionData，下次調(diào)用就可以使用緩存數(shù)據(jù)了。

Method 調(diào)用

獲取到指定的方法對(duì)象 Method 之后，就可以調(diào)用它的invoke方法了，invoke實(shí)現(xiàn)如下：

應(yīng)該注意到：這里的MethodAccessor對(duì)象是invoke方法實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，一開始methodAccessor為空，需要調(diào)用acquireMethodAccessor生成一個(gè)新的MethodAccessor對(duì)象，MethodAccessor本身就是一個(gè)接口，實(shí)現(xiàn)如下：

在acquireMethodAccessor方法中，會(huì)通過ReflectionFactory類的newMethodAccessor創(chuàng)建一個(gè)實(shí)現(xiàn)了MethodAccessor接口的對(duì)象，實(shí)現(xiàn)如下：

在ReflectionFactory類中，有 2 個(gè)重要的字段：noInflation（默認(rèn)false）和inflationThreshold（默認(rèn)15），在checkInitted方法中可以通過-Dsun.reflect.inflationThreshold=xxx和-Dsun.reflect.noInflation=true對(duì)這兩個(gè)字段重新設(shè)置，而且只會(huì)設(shè)置一次；如果noInflation為false，方法newMethodAccessor都會(huì)返回DelegatingMethodAccessorImpl對(duì)象，DelegatingMethodAccessorImpl的類實(shí)現(xiàn)：

其實(shí)，DelegatingMethodAccessorImpl對(duì)象就是一個(gè)代理對(duì)象，負(fù)責(zé)調(diào)用被代理對(duì)象delegate的invoke方法，其中delegate參數(shù)目前是NativeMethodAccessorImpl對(duì)象，所以最終 Method 的invoke方法調(diào)用的是NativeMethodAccessorImpl對(duì)象invoke方法，實(shí)現(xiàn)如下：

這里用到了ReflectionFactory類中的inflationThreshold，當(dāng)delegate調(diào)用了15次invoke方法之后，如果繼續(xù)調(diào)用就通過MethodAccessorGenerator類的generateMethod方法生成MethodAccessorImpl對(duì)象，并設(shè)置為delegate對(duì)象，這樣下次執(zhí)行Method.invoke時(shí)，就調(diào)用新建的MethodAccessor對(duì)象的invoke()方法了。這里需要注意的是：generateMethod方法在生成MethodAccessorImpl對(duì)象時(shí)，會(huì)在內(nèi)存中生成對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼，并調(diào)用ClassDefiner.defineClass創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的 Class 對(duì)象，實(shí)現(xiàn)如下：

在ClassDefiner.defineClass方法實(shí)現(xiàn)中，每被調(diào)用一次都會(huì)生成一個(gè)DelegatingClassLoader類加載器對(duì)象：

這里每次都生成新的類加載器，是為了性能考慮，在某些情況下可以卸載這些生成的類，因?yàn)轭惖男遁d是只有在類加載器可以被回收的情況下才會(huì)被回收的，如果用了原來的類加載器，那可能導(dǎo)致這些新創(chuàng)建的類一直無法被卸載，從其設(shè)計(jì)來看本身就不希望這些類一直存在內(nèi)存里的，在需要的時(shí)候有就行啦！

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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