在JVM中反射是怎样实现

先看示例代码：

public class Solution {
    public static void show(int i) {
        new Exception("#" + i).printStackTrace();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Class<?> clazz = Class.forName("Solution");
        Method method = clazz.getMethod("show", int.class);
        method.invoke(null, 0);
    }
}

从以上代码看 Method.invoke来执行反射方法调用,为方便查看调用哪些类,打印了show方法的栈信息:

java.lang.Exception: #0
    at Solution.show(Solution.java:15)
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
    at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
    at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
    at Solution.main(Solution.java:21)

Method的invoke方法，看一下实现：

public final class Method extends Executable {
  ...
  public Object invoke(Object obj, Object... args) throws ... {
    ... // 权限检查
    MethodAccessor ma = methodAccessor;
    if (ma == null) {
      ma = acquireMethodAccessor();
    }
    return ma.invoke(obj, args);
  }
}

可以看到,实际上是委派给了MethodAccessor来处理，MethodAccessor是一个接口,有2个已有的具体实现: 一个通过本地方法(NativeMethodAccessorImpl)来实现反射，即本地实现；一个则使用了委派模式(DelegatingMethodAccessorImpl)，即委派实现。

在默认情况下,方法的反射调用为委派实现,委派给本地实现来进行方法调用.在调用超过15次之后,委派实现便会将委派对象切换至动态实现,这个动态实现的字节码是自动生成的,将直接使用invoke指令来调用目标方法.

带来的性能开销

上面示例代码中,先后使用了Class.forName,Class.getMethod及Method.invoke三个调用。其中Class.forName会调用本地方法,Class.getMethod会遍历该类的公有方法.如果没有匹配到,它还将遍历父类的公有方法,所以这两个操作都是非常耗时的。

以getMethod为代表的查找方法操作,会返回查找得到结果的一份拷贝.因此,应当避免在热点代码中使用返回Method数组的getMethods或者getDeclaredMethods方法,以减少不必要的堆空间消耗。

除反射调用外,还额外做了两个操作: