在Java编程中,”结构体”通常指代自定义的类（class）、接口（interface）或枚举（enum），这些类型定义了数据的组织方式和行为，反射（Reflection）作为Java动态语言特性的核心，允许程序在运行时检查或修改类的内部结构（如字段、方法、构造函数等），无需在编译时确定类型，本文将详细介绍如何通过Java反射获取结构体的完整信息，涵盖Class对象的获取、字段解析、方法调用、构造函数实例化及注解提取等关键环节。
反射的核心入口：获取Class对象
反射的所有操作均始于Class对象，它是反射的”入口点”，Java提供了三种获取Class对象的方式，适用于不同场景：
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通过类名.class获取：最直接的方式，适用于编译时已知的类型。
Class<User> clazz = User.class;
此方式不会触发类的初始化（即不会执行静态代码块），性能较高。
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通过对象.getClass()获取：适用于已有实例的情况。
User user = new User(); Class<?> clazz = user.getClass();
此方式与对象绑定,常用于泛型场景或运行时动态获取类型。
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通过Class.forName()获取：适用于运行时动态加载类（如配置文件中指定的类名）。
Class<?> clazz = Class.forName("com.example.model.User");此方式会触发类的初始化（执行静态代码块），适用于需要加载外部类或插件化开发的场景。
解析结构体字段：Field类的使用
字段是结构体的核心数据载体,反射通过Field类提供字段信息的访问和修改能力。
获取字段列表
- 获取所有声明的字段（包括private、protected等，但不包括继承的字段）：
Field[] declaredFields = clazz.getDeclaredFields();
- 获取所有公共字段（包括继承的public字段）：
Field[] publicFields = clazz.getFields();
操作指定字段
通过字段名获取Field对象后，可进一步解析其属性：
Field nameField = clazz.getDeclaredField("name"); // 获取名为"name"的字段（包括私有字段）
// 设置可访问性（突破private限制）
nameField.setAccessible(true);
// 获取字段类型
Class<?> fieldType = nameField.getType(); // 如String、int等
// 获取字段值（需传入对象实例）
Object value = nameField.get(userInstance);
// 修改字段值
nameField.set(userInstance, "NewName");
注意事项：
- 访问私有字段前必须调用
setAccessible(true)，否则会抛出IllegalAccessException。 - 基本类型字段（如int）的获取/修改需使用
getInt()/setInt()等包装方法，避免自动装箱拆箱的性能损耗。
获取结构体方法：Method类的操作
方法是结构体的行为定义,反射通过Method类实现方法的动态调用。
获取方法列表
- 获取所有声明的方法（包括private方法，不包括继承的方法）：
Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();
- 获取所有公共方法（包括继承的public方法，如Object类的toString()）：
Method[] publicMethods = clazz.getMethods();
调用指定方法
通过方法名和参数类型获取Method对象后，可动态调用方法：
// 获取名为"login"的方法，参数类型为String和String
Method loginMethod = clazz.getDeclaredMethod("login", String.class, String.class);
loginMethod.setAccessible(true); // 若为私有方法，需设置可访问性
// 调用方法（传入对象实例和参数）
Object result = loginMethod.invoke(userInstance, "username", "password");
关键点：
- 方法重载时,必须通过参数类型（
Class<?>[]）明确指定目标方法。 - 静态方法调用时,
invoke()的第一个参数可传null，Method.invoke(null, args)。
构造函数的反射获取：Constructor类的应用
构造函数用于创建结构体实例,反射通过Constructor类支持动态实例化。
获取构造函数列表
- 获取所有声明的构造函数（包括private构造函数）：
Constructor<?>[] declaredConstructors = clazz.getDeclaredConstructors();
- 获取公共构造函数：
Constructor<?> publicConstructor = clazz.getConstructor(); // 无参公共构造函数
通过反射创建实例
// 获取无参构造函数（即使为private）
Constructor<?> noArgConstructor = clazz.getDeclaredConstructor();
noArgConstructor.setAccessible(true);
// 创建实例
User user = (User) noArgConstructor.newInstance();
// 获取带参构造函数（参数类型为String和int）
Constructor<?> paramConstructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
// 创建实例（无需设置可访问性，若为public）
User paramUser = (User) paramConstructor.newInstance("Alice", 25);
应用场景：当类的构造函数为private时（如单例模式），反射可绕过访问限制创建实例，常用于测试框架或依赖注入工具。
注解信息的提取
注解（Annotation）是结构体的元数据，反射支持运行时解析注解及其属性。
获取类级别的注解
// 获取类上的指定注解（需注解保留策略为RUNTIME）
UserAnnotation annotation = clazz.getAnnotation(UserAnnotation.class);
if (annotation != null) {
String description = annotation.description(); // 获取注解属性
}
获取字段/方法上的注解
Field field = clazz.getDeclaredField("name");
FieldAnnotation fieldAnnotation = field.getAnnotation(FieldAnnotation.class);
Method method = clazz.getMethod("login");
MethodAnnotation methodAnnotation = method.getAnnotation(MethodAnnotation.class);
前提条件：注解需声明@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)，否则反射无法获取。
继承与接口的结构体获取
反射不仅能获取当前结构体的信息,还能追溯父类和实现的接口。
获取父类
Class<?> superClass = clazz.getSuperclass(); // 直接父类 Class<?> topSuperClass = superClass.getSuperclass(); // 递归获取顶级父类（如Object）
获取实现的接口
// 获取当前类实现的所有接口（包括父类实现的接口）
Class<?>[] interfaces = clazz.getInterfaces();
// 递归获取接口的父接口
for (Class<?> iface : interfaces) {
Class<?>[] superInterfaces = iface.getInterfaces();
}
Java反射通过Class、Field、Method、Constructor等核心类，提供了运行时获取结构体完整信息的能力，包括：
- 类信息：类名、修饰符、包名等；
- 成员信息：字段（类型、值）、方法（签名、参数、返回值）、构造函数（参数列表）；
- 元数据：注解及其属性；
- 继承关系：父类、实现的接口。
反射是框架开发（如Spring、Hibernate）、动态代理、代码生成等场景的基础技术，但也需注意性能损耗（反射操作比直接调用慢）和安全性（可破坏封装性），合理使用反射，能在保证代码灵活性的同时，实现更强大的动态功能。
