Java 语言的标准库中包括了反射，名为 core reflection（核心反射），可以在运行时检索类的结构，包括在编译时不存在的类。同时也支持检索 Java 语言中的类型和注解。java.lang.Class 类上一些方法提供这些信息。这些模型类存在于 java.lang.reflect 包中。

类的结构

Java 语言中，类中的结构有字段（Field）、方法（Method）、构造器（Constructor）、参数（Parameter）、record component（RecordComponent）。

对字段、方法、构造器，Class 中有命名如 get(Declared)Xxxs 方法批量获得此类结构，例如 getDeclaredFields。

  • 如果名称中包含 Declared，获得的结构不包含从上级类继承的，但是包括所有本类中定义的此类结构，包括非 public 结构。
  • 否则返回的结构包括上级继承的结构（最优先本类定义结构，然后字段继承先接口（只有静态字段）再上级类，方法继承优先上级类再接口（接口静态方法无继承）详见 JVMS 5.4，构造器无继承），只包括 public 结构。（不包含从上级类继承的 protected 结构）

同时还有 get(Declared)Xxx 接收参数，精准获得符合条件的结构。字段额外接收字段名称，方法接收方法名称和参数类型数组，构造器接收参数类型数组。能返回的结构必定存在于 get(Declared)Xxxs 返回中，如果无符合则报错。

Parameter 可以通过 Executable::getParameters （方法和构造器的公共上级类中）获得，RecordComponent 可以通过 Class::getRecordComponents 获得。

这些方法返回数组，所以标准库每次返回时会复制一份数组。字段、方法、构造器还是 AccessibleObject 子类，这个类有 setAccessible，是可变对象，所以这些结构在标准库返回时也会被复制一次。为了避免额外开销，使用这些方法时最好获取一次数组或者结构，然后缓存返回的数组或结构重复使用，避免获取和复制开销。

这些结构适合用来获得结构上的 Java 语言类型（例如泛型）和注解。字段、方法、构造器还提供方法获得及改变字段值和呼叫方法和构造器；这些用途方便一次性使用，但如果需要多次使用这些功能，使用 MethodHandles.Lookup 获得对应的 MethodHandle 或者 VarHandle 更合适，因为这些呼叫和改变方法每次使用时都会进行权限检查，影响性能。详见 java.lang.invoke 包相关介绍。

Java 语言中的类型

Java 语言定义（Java Language Specification）第四章定义了 Java 语言中的类型，核心反射也有模型类，为了和已有的 Class 兼容，和语言中的类型有比较复杂的对应关系。

各种结构中获得类型的接口 getXxxType(s) 返回 Class 类型，同时有 getGenericXxxType(s) 返回 Type 类型，可能是列表中的某一个模型类。

标准库返回的类型模型对象不可变，但是数组也是可变对象，有额外复制开销，所以如果返回的对象需要重复使用，推荐缓存数组或模型对象重复使用。

注解

注解可以携带自定义数据，可以存在于定义（结构）上（declaration annotation）或类型的用途中（type(-use) annotation）。携带类型的模型类都实现 AnnotatedElement 接口。以上提到的结构和类型都可以携带注解。核心反射能发现的注解都要有 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 元注解。

注解也有 get(Declared)Annotation(s) 的区分，类似结构；注解继承只存在于类与接口上，影响很小。Java 8 允许注解重复，有特殊的 get(Declared)AnnotationsByType 可以处理重复注解。

类型用途使用注解有一套模型类，和语言中的类型模型类相似但有些地方有细微差别，例如 AnnotatedArrayType 模型包含 int[]，但在语言类型模型中不由 GenericArrayType，而由 Class 模型此类型。

核心反射提供的注解皆通过代理（Proxy）实现，可序列化。所以性能会有些劣势。因为返回的数组可变，有复制开销，推荐有需要缓存注解及其数组重复使用。

代理

为了方便 reflect 提供了一个代理工具，允许提供一个类加载器和一个接口列表，返回一个实现全部接口，类由指定类加载器加载的代理实例。代理的工厂方法还接收一个处理器，所有代理对象的呼叫（包括所有继承的抽象与非抽象接口方法和Object的equals、hashCode、toString方法）都会转到处理器。

这个工具过去常用于实现 AOP，现在推荐能编译时预处理可以考虑编译时预处理。它所有方法都要转到处理器，对 JIT 编译采样及其不友好，所以性能不堪入目；现在有新的类文件接口，条件允许可以生成自己的高性能动态类替代。