課程

我們將說明什麼是 Java 的反射，以及它為何對框架與工具很重要；了解 Class 物件——反射的核心——如何運作，並介紹取得它的幾種方式：透過 .class、 getClass() 與 Class.forName()。我們也會討論何時該用反射、何時不必，看看如何取得中繼資料（名稱、套件、超類、介面），剖析一個小工具「這是什麼類？」以及常見錯誤（ ClassNotFoundException、效能、安全性）。

本講座剖析 Java 的反射：如何透過 Class API 取得欄位（ getFields()/ getDeclaredFields()）、方法（ getMethods()/ getDeclaredMethods()）、建構子（ getConstructors()/ getDeclaredConstructors()）與註解（ getAnnotations()）等資訊。也會透過 Modifier 取得修飾詞（ public、 private、 protected、 static、 final），釐清「public 與 declared」的差異，組裝一個簡易的類別檢查器小工具，並看看視覺化示意圖。

本講座講解反射的風險與限制：透過 setAccessible( true) 繞過封裝、嘗試修改 final 欄位，以及為何這因 JVM 最佳化而危險； SecurityManager 的命運，以及模組化系統（Java 9+）如何導致 InaccessibleObjectException。還會談到效能損失與型別安全問題、現代替代方案（ record、 sealed、pattern matching、APT、DI）與最佳實務。最後給出使用 JVM 參數 --add-opens 的實作範例。

如何「動態」建立物件並操作類別：為什麼 Class.newInstance() 已過時，如何正確使用 getConstructor/ getDeclaredConstructor 與 Constructor.newInstance，透過 Method.invoke 呼叫方法，以及用 Field 讀取/修改欄位。會說明常見例外（ ReflectiveOperationException 等）、模組系統的限制、實用做法，以及一個用於動態實例化的小工具。此外，還有整體流程的示意圖。

在這堂課我們討論 Java 中反射的實務：如何透過 Class、 Field 與 Method 讀取私有欄位（ setAccessible( true)）並組裝一個簡單的序列化器；DI 容器如何藉由註解（ @Inject、 @Autowired）透過建構子與欄位注入相依性；基於 Proxy 與 InvocationHandler 的動態代理如何攔截呼叫；這些技術在實務中（ Spring、 JUnit、 Jackson）如何應用，以及會遇到哪些限制與錯誤。