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文章转自：https://github.com/5A59/android-training/blob/master/jvm-art/java%E5%8F%8D%E5%B0%84%E4%B8%BA%E4%BB%80%E4%B9%88%E6%85%A2.md

我们在 Java 开发中，难免会接触到反射，而在一些框架中，反射的运用更是常见。我相信，每次提到反射，大家的第一反应一定是反射效率低，尽量少使用。
但是反射的效率到底低多少？反射效率低的原因在哪里？
这篇文章就来探索一下这些问题。
由于本机上安装的是 openjdk 12，所以这里就使用 openjdk 12 源码进行分析。

我们先看结论，然后分析一下 Java 反射的原理，过程中大家可以根据结论，对源码做一些思考，然后再根据原理中的一些实现，看看 Java 反射效率低的原因。

所以最终我们的结论是：

Java 反射效率低主要原因是：

  • Method#invoke 方法会对参数做封装和解封操作
  • 需要检查方法可见性
  • 需要校验参数
  • 反射方法难以内联
  • JIT 无法优化

Java 反射原理–获取要反射的方法

1.1 反射的使用

我们先来看看 Java 反射使用的一段代码：

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public class RefTest {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Class clazz = Class.forName("com.zy.java.RefTest");
            Object refTest = clazz.newInstance();
            Method method = clazz.getDeclaredMethod("refMethod");
            method.invoke(refTest);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void refMethod() {
    }
}

我们在调用反射时，首先会创建 Class 对象，然后获取其 Method 对象，调用 invoke 方法。
获取反射方法时，有两个方法，getMethod 和 getDeclaredMethod，我们就从这两个方法开始，一步步看下反射的原理。
接下来就进入代码分析，大家做好准备。

1.2 getMethod / getDeclaredMethod

这里我们先整体看一下 getMethod 和 getDeclaredMethod 的实现。

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class Class {
    @CallerSensitive
    public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
        throws NoSuchMethodException, SecurityException {
        Objects.requireNonNull(name);
        SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
        if (sm != null) {
            // 1. 检查方法权限
            checkMemberAccess(sm, Member.PUBLIC, Reflection.getCallerClass(), true);
        }
        // 2. 获取方法
        Method method = getMethod0(name, parameterTypes);
        if (method == null) {
            throw new NoSuchMethodException(methodToString(name, parameterTypes));
        }
        // 3. 返回方法的拷贝
        return getReflectionFactory().copyMethod(method);
    }

    @CallerSensitive
    public Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
        throws NoSuchMethodException, SecurityException {
        Objects.requireNonNull(name);
        SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
        if (sm != null) {
            // 1. 检查方法是权限
            checkMemberAccess(sm, Member.DECLARED, Reflection.getCallerClass(), true);
        }
        // 2. 获取方法
        Method method = searchMethods(privateGetDeclaredMethods(false), name, parameterTypes);
        if (method == null) {
            throw new NoSuchMethodException(methodToString(name, parameterTypes));
        }
        // 3. 返回方法的拷贝
        return getReflectionFactory().copyMethod(method);
    }
}

从上面的代码，我们可以看到，获取方法的流程分三步走：

  1. 检查方法权限
  2. 获取方法 Method 对象
  3. 返回方法的拷贝

这里主要有两个区别：

getMethod 中 checkMemberAccess 传入的是 Member.PUBLIC，而 getDeclaredMethod 传入的是 Member.DECLARED 这两个值有什么区别呢？我们看下代码中的注释：

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interface Member {
    /**
     * Identifies the set of all public members of a class or interface,
     * including inherited members.
     */
    public static final int PUBLIC = 0;

    /**
     * Identifies the set of declared members of a class or interface.
     * Inherited members are not included.
     */
    public static final int DECLARED = 1;
}

注释里清楚的解释了 PUBLIC 和 DECLARED 的不同，PUBLIC 会包括所有的 public 方法，包括父类的方法，而 DECLARED 会包括所有自己定义的方法，public，protected，private 都在此，但是不包括父类的方法。
这也正是 getMethod 和 getDeclaredMethod 的区别。