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区分资深Java开发人员的因素之一是熟悉反射（reflection）及其先进替代品。反射为Java开发者提供了“超能力”，但它很麻烦，容易出错，并且存在性能瓶颈。现代Java正在努力用标准化的选项取代反射，包括方法句柄（MethodHandle）和变量句柄（VarHandle）。与反射一样，这些类也允许你访问对象上的方法和字段，但使用的是更清晰的API。
句柄的力量
顾名思义，MethodHandle和VarHandle都为你提供了“句柄”，它们是引用对象元属性的变量。这些句柄使你能够直接处理方法和字段。它们是特殊的变量，引用运行时环境的某些部分，否则将对代码隐藏。
这些功能的起点是MethodHandle上的各种查找方法，这些方法提供了一种以编程方式查找类元数据的现代方法。这类似于旧的反射API的方法，如getDeclaredMethod，但具有更多的结构和安全性。
一旦有了类元数据的句柄，就可以使用MethodHandle和VarHandle以编程方式对类实例上存在的方法和字段进行调用。在底层，JVM管理着这些方法，通常会比使用反射获得更好的性能。
方法和变量句柄 VS. Java反射
要真正理解MethodHandles和Varhandles——它们是做什么的以及它们为什么有用——了解一些关于Java反射的知识是有帮助的。这将帮助你理解为什么反射会演变成这些较新的API。
最根本的问题是：这些技术——反射、方法句柄、变量句柄——需要满足什么需求？当我们可以简单地实例化一个对象，调用它的公共方法并访问它的公共成员时，我们为什么要用编程的方式来做这些事情呢？
在很多情况下，你不能通过公共方法访问你需要的程序，所以必须绕过正常的路线。这主要发生在你编写类似框架代码时，该代码对一系列类进行操作并对它们进行非标准操作。
以一个持久性框架为例，你需要将类映射到表和表之间，因此你需要内省（Introspect）类以了解它们具有哪些字段和方法。这种情况也会出现在应用程序代码中，特别是当你需要访问遗留库中无法访问的部分时。
决定使用哪种技术要先了解需要什么。如果你可以使用普通的Java调用来解决这个问题，那么它就是可行的方法。如果你需要更复杂的东西，先去看看标准的API（比如MethodHandles和VarHandles）。只有当这些都无法实现时，你才应该转而依靠反射。
下述示例可以帮助你理解为什么JAVA开发工具包（JDK）更喜欢句柄而非传统的Java反射。
使用反射来访问方法
我们将从一个反射示例开始，因为它很常见，并且会给我们一个已知的参考。请记住，这是最后的解决方案。
假设你有这个类：
public class MyClass {
private String name;
public MyClass(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
}这是一个非常简单的事情：只是一个用于保存字符串名的类。要创建这个类，我们可以使用普通实例化：
MyClass objectInstance = new MyClass("John Doe");下面是使用反射访问该方法的示例：
Class clazz = objectInstance.getClass();
Method method = clazz3.getDeclaredMethod("getName");
String value = (String) method.invoke(objectInstance);
System.out.println(value); // prints "John Doe"使用MethodHandles来访问方法
方法句柄为我们提供了与反射相同的功能，但语法更安全：
Class clazz = objectInstance.getClass();
MethodHandle handle = MethodHandles.lookup().findVirtual(clazz, "getName", methodType(String.class));
String value = (String) handle.invoke(objectInstance);
System.out.println(value); // Prints “John Doe”我们以同样的方式开始，从实例中获取类。然后，我们在MethodHandles上使用lookup(). findvirtual()方法。这是MethodHandles设计的主要目的之一：提供一种更简洁、JDK认可的方法来查找方法。这种方法还针对JVM优化进行了增强。
接下来，我们将使用handle.invoke调用带有句柄的方法，并传入对象实例。
直接访问字段
假设我们之前的类（MyClass）上面有name字段但没有访问器。我们现在需要更强的程序来访问它，因为我们要直接访问私有成员（Private Member）。下面是我们使用标准反射的方法：
Class clazz = objectInstance.getClass();
Field field = clazz.getDeclaredField("name");
field.setAccessible(true);
String value = (String) field.get(objectInstance);
System.out.println(value); // prints “John Doe”注意，我们再次直接处理对象的元数据，比如它的类和它的字段。我们可以使用setAccessible操作字段的可访问性（这被认为是有风险的，因为它可能会改变目标代码所写的限制）。这是使私有字段对我们可见的关键部分。
现在让我们使用变量句柄做同样的事情：
Classl clazz = objectInstance.getClass();
VarHandle handle = MethodHandles.privateLookupIn(clazz,
MethodHandles.lookup()).findVarHandle(clazz, "name", String.class);
String value = (String) handle.get(objectInstance);
System.out.println(value4); // prints "John Doe"这里，我们使用privateLookupIn，因为该字段被标记为私有Private）。还有一个通用lookup()，它将尊重访问修饰符，因此它更安全，但不会找到私有字段。
虽然上面的代码可以运行，但出于性能原因，建议静态地实例化句柄本身，如下所示：
private static VarHandle HANDLE;
static {
try {
HANDLE = MethodHandles.privateLookupIn(MyClass.class, MethodHandles.lookup()).findVarHandle(MyClass.class, "name", String.class);
} catch (Throwable t){
throw new RuntimeException(t);
}
}
// …
System.out.println("static: " + HANDLE.get(objectInstance));这里，我们静态地实例化了HANDLE变量，然后在稍后的正常代码流中使用它。这也突出了句柄本身是为类型（MyClass）定义的，然后为实例（ObjectInstance）重用。
注意，直接实例化句柄需要知道类的名称。如果你不知道类的名称，则不能使用这种方法。
方法和变量句柄的限制
尽管它们为标准化的JDK带来了强大的功能，但方法句柄和变量句柄并不打算涵盖Java反射API中的所有功能。它们只是涵盖了一个重点范围：查找类元数据并使用它来访问常规Java限制之外的方法和字段。其余sun.misc. Unsafe中的反射力量正逐渐被其他包所取代。
如前所述，MethodHandles和VarHandle不支持实例化类，这在某些情况下会产生限制。
是时候思考反射替代方案了
花点时间说服自己远离反射是必要的，也是值得的。如果你研究了基准测试，就会发现方法句柄和变量句柄的性能普遍优于反射。另一方面，它们更安全、更地道，并且JVM代码库正在采用这些方法，它们的普及也只是时间问题而已。
在基准测试中，静态声明句柄可以显著提高性能。这是因为JVM可以在编译时内联这些信息。但是，如前所述，这样做并非总是可行的——例如，如果你在编译时不知道类的名称。
除了性能之外，基于正确性等因素考虑，反射也正逐渐被弃用。最终，无论如何都需要迁移工作。现在是时候开始移动代码库中那些具有现代替代品（如MethodHandles和VarHandle）的部分了！
原文Better than reflection: Using method handles and variable handles in Java，作者：Matthew Tyson
