要想理解反射的原理，首先要了解什麼是型別資訊。Java讓我們在執行時識別物件和類的資訊，主要有2種方式：一種是傳統的RTTI，它假定我們在編譯時已經知道了所有的型別資訊；另一種是反射機制，它允許我們在執行時發現和使用類的資訊。

1、Class物件

　　理解RTTI在Java中的工作原理，首先需要知道型別資訊在執行時是如何表示的，這是由Class物件來完成的，它包含了與類有關的資訊。Class物件就是用來建立所有“常規”物件的，Java使用Class物件來執行RTTI，即使你正在執行的是類似型別轉換這樣的操作。

　　每個類都會產生一個對應的Class物件，也就是儲存在.class檔案。所有類都是在對其第一次使用時，動態載入到JVM的，當程式建立一個對類的靜態成員的引用時，就會載入這個類。Class物件僅在需要的時候才會載入，static初始化是在類載入時進行的。

public class TestMain {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(XYZ.name);
    }
}

class XYZ {
    public static String name = "luoxn28";

    static {
        System.out.println("xyz靜態塊");
    }

    public XYZ() {
        System.out.println("xyz構造了");
    }
}

輸出結果為：

　　類載入器首先會檢查這個類的Class物件是否已被載入過，如果尚未載入，預設的類載入器就會根據類名查詢對應的.class檔案。

　　想在執行時使用型別資訊，必須獲取物件(比如類Base物件)的Class物件的引用，使用功能Class.forName(“Base”)可以實現該目的，或者使用base.class。注意，有一點很有趣，使用功能”.class”來建立Class物件的引用時，不會自動初始化該Class物件，使用forName()會自動初始化該Class物件。為了使用類而做的準備工作一般有以下3個步驟：

• 載入：由類載入器完成，找到對應的位元組碼，建立一個Class物件
• 連結：驗證類中的位元組碼，為靜態域分配空間
• 初始化：如果該類有超類，則對其初始化，執行靜態初始化器和靜態初始化塊

public class Base {
    static int num = 1;
    
    static {
        System.out.println("Base " + num);
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 不會初始化靜態塊
        Class clazz1 = Base.class;
        System.out.println("------");
        // 會初始化
        Class clazz2 = Class.forName("zzz.Base");
    }
}

2、型別轉換前先做檢查

　　編譯器將檢查型別向下轉型是否合法，如果不合法將丟擲異常。向下轉換型別前，可以使用instanceof判斷。

class Base { }
class Derived extends Base { }

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Base base = new Derived();
        if (base instanceof Derived) {
            // 這裡可以向下轉換了

3，反射：執行時類資訊

　　如果不知道某個物件的確切型別，RTTI可以告訴你，但是有一個前提：這個型別在編譯時必須已知，這樣才能使用RTTI來識別它。類類與java.lang.reflect中類庫一起對反射進行了支援，該類庫包含欄位，方法和構造器類，這些類的物件由JVM在啟動時建立，用以表示未知類裡對應的成員。這樣的話就可以使用構造器建立新的物件，用GET（ ）和組（）方法獲取和修改類中與場物件關聯的欄位，用呼叫（）方法呼叫與方法物件關聯的方法。另外，還可以呼叫getFields（），的getMethods（）和getConstructors（）等許多便利的方法，以返回表示欄位，方法，以及構造器物件的陣列，這樣，物件資訊可以在執行時被完全確定下來，而在編譯時不需要知道關於類的任何事情。

　　反射機制並沒有什麼神奇之處，當通過反射與一個未知型別的物件打交道時，JVM只是簡單地檢查這個物件，看它屬於哪個特定的類。因此，類那個的.class對於JVM來說必須是可獲取的，要麼在本地機器上，要麼從網路獲取所以對於RTTI和反射之間的真正區別只在於：

• RTTI，編譯器在編譯時開啟和檢查的.class檔案
• 反射，執行時開啟和檢查的.class檔案

　　以上通過getReadMethod（）方法呼叫類的GET函式，可以通過getWriteMethod（）方法來呼叫類的設定方法。通常來說，我們不需要使用反射工具，但是它們在建立動態程式碼會更有用，反射在Java的中用來支援其他特性的，例如物件的序列化和JavaBean的等。

4，動態代理

　　代理模式是為了提供額外或不同的操作，而插入的用來替代”實際”物件的物件，這些操作涉及到與”實際”物件的通訊，因此代理通常充當中間人角色的.java的動態代理比代理的思想更前進了一步，它可以動態地建立並代理並動態地處理對所代理方法的呼叫。動態在代理上所做的所有呼叫都會被重定向到單一的呼叫處理器上，它的工作是揭示。呼叫的型別並確定相應的策略以下是一個動態代理示例：

介面和實現類：

動態代理物件處理器：

測試類：

輸出結果如下：

　　通過呼叫代理靜態方法Proxy.newProxyInstance（）可以建立動態代理，這個方法需要得到一個類載入器，一個你希望該代理實現的介面列表（不是類或抽象類），以及InvocationHandler的的一個實現類。動態代理可以將所有呼叫重定向到呼叫處理器，因此通常會呼叫處理器的構造器傳遞一個”實際”物件的引用，從而將呼叫處理器在執行中介任務時，將請求轉發。

參考：

　　1，“Java的程式設計思想 - 第4版”型別資訊章節