简约不简单--JAVA Reflection（反射机制）

Java 反射机制

反射机制简介

反射机制应用示例

简单的Ioc实现

代理模式

Java动态代理

简单的Aop实现

 

 

“程序运行时，允许改变程序结构或变量类型，这种语言称为动态语言”。从这个观点看，Perl，Python，Ruby是动态语言，C++，Java，C#不是动态语言。

 

尽管在这样得定义与分类下Java不是动态语言，它却有着一个非常突出的动态相关的机制：反射机制（Reflection）。

 

 

什么是反射？

 

反射的概念是由Smith在1982年首次提出的，主要是指程序可以访问、检测和修改它本身状态或者行为的一种能力。

 

JAVA反射机制都是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为Java语言的反射机制。

 

 

JAVA反射机制（Reflection）

 

动态获取类的信息，以及动态调用对象的方法的功能。

主要提供了以下功能： 

在运行时判断任意一个对象所属的类； 

在运行时构造任意一个类的对象； 

在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法； 

在运行时调用任意一个对象的方法； 

生成动态代理。 

 

JAVA反射机制包

在 JDK 中，主要由以下类来实现 Java  反射机制，这些类都位于 java.lang.reflect包中。

Class 类：代表一个类。 

Field 类：代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性）。 

Method 类：代表类的方法。 

Constructor 类：代表类的构造方法。 

Array 类：提供了动态创建数组，以及访问数组元素的静态方法。

 

java.lang.Class 

static Class forName(String className)

返回描述类名为className的Class对象

Object newInstance()

返回一个类的一个新实例

Field[] getFields()

返回包含Field对象的数组，这些对象记录了这个类或者其超类的公共域

Field[] getDeclaredField()

返回包含Field对象的数组，这些对象记录了这个类的全部域

 

Method[] getMethods()                             返回这个类或者其超类所有的公有方法

Method[] getDeclareMethods()                 返回这个类或者接口的所有方法，不包括超类继承的方法

Constructor[] getConstructors()                返回所有包含了Class对象所描述类的公有构造器

Constructor[] getDeclaredConstructors()  返回包含了Class对象所描述的类的所有构造器

 

Java.lang.reflect.Constructor

Class[] getParameterTypes()

返回一个用于描述参数类型的Class对象数组

getReturnType()

返回一个用于描述返回类型的Class对象 

int getModifiers()

返回一个用于描述方法抛出的异常类型的Class对象数组

Class getDeclaringClass()

 返回一个用于描述类中定义的构造器、方法或域的Class对象

 

 

通过反射实例化参数

 

平常实例化对象通常使用new关键字。但是使用new关键字实例化的对象具有强耦合性。New对象无法胜任未知对象的实例化，这时候只能通过反射动态生成。例如Spring的DI。

实例化无参构造函数的对象

Class.newInstance()

Class.getConstructor(new Class[]{}).newInstance(new Object[]{})

实例化带参构造函数的对象

Clazz.getConstructor(Class<?> ...ParameterType).newInstance(Object ...initargs)

 

 

反射机制举例

 

import java.lang.reflect.*;
public class DumpMethods {
    public static void main(String args[]) throws Exception{
        //加载并初始化命令行参数指定的类
        Class classType = Class.forName(args[0]);
        //获得类的所有方法
        Method methods[] = classType.getDeclaredMethods();
        for(int i = 0; i < methods.length; i++)
            System.out.println(methods[i].toString());
    }
}

 

 

 

 

输入：java DumpMethods java.util.Stack

public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.pop()
public java.lang.Object java.util.Stack.push(java.lang.Object)
public boolean java.util.Stack.empty()
public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.peek()
public synchronized int java.util.Stack.search(java.lang.Object)

 

运用反射机制调用方法

getMethod和invoke方法的时序图

 

获取反射对象

 

import java.lang.reflect.*;
public class ReflectTester {
    public Object  copy(Object object) throws Exception{
        //获得对象的类型
        Class classType=object.getClass();
        System.out.println("Class:"+classType.getName());
        //通过默认构造方法创建一个新的对象
        Object  objectCopy=classType.getConstructor(new Class[]{}).
newInstance(new Object[]{});
        //获得对象的所有属性
        Field fields[]=classType.getDeclaredFields();
        for(int i=0; i<fields.length;i++){
            Field field=fields[i];
            String fieldName=field.getName();
            String firstLetter=fieldName.substring(0,1).toUpperCase();
            //获得和属性对应的 getXXX()方法的名字
            String getMethodName="get"+firstLetter+fieldName.substring(1);
            //获得和属性对应的 setXXX()方法的名字
            String setMethodName="set"+firstLetter+fieldName.substring(1);
            //获得和属性对应的 getXXX()方法
            Method getMethod=classType.getMethod(getMethodName,new Class[]{});
            //获得和属性对应的 setXXX()方法
            Method setMethod=classType.getMethod(setMethodName,new Class[]{field.getType()});
            //调用原对象的 getXXX()方法
            Object value=getMethod.invoke(object,new Object[]{});
            System.out.println(fieldName+":"+value);
            //调用复制对象的 setXXX()方法
            setMethod.invoke(objectCopy,new Object[]{value});
        }
        return objectCopy;
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Customer customer=new Customer("Tom",21);
        customer.setId(new Long(1));

        Customer customerCopy=(Customer)new ReflectTester().copy(customer);
        System.out.println("Copy information:"+customerCopy.getName()+
                                      “ "+  customerCopy.getAge());
    }
}

 

 

运用反射机制调用方法

class Customer{
//Customer 类是一个 JavaBean
    private Long id;
    private String name;
    private int age;
    public Customer(){}
    public Customer(String name,int age){
        this.name=name;
        this.age=age;
    }
    public Long getId(){return id;}
    public void setId(Long id){this.id=id;}
    public String getName(){return name;}
    public void setName(String name){this.name=name;}
    public int getAge(){return age;}
    public void setAge(int age){this.age=age;}
}

 

import java.lang.reflect.*;
public class InvokeTester {
  public int add(int param1,int param2){  return param1+param2;   }
    public String echo(String msg){   return "echo:"+msg; }
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        Class classType=InvokeTester.class;
        Object invokeTester=classType.newInstance();
        //调用 InvokeTester 对象的 add()方法
        Method addMethod=classType.getMethod("add",new Class[]{int.class,int.class});
        Object result=addMethod.invoke(invokeTester,
                    new Object[]{new Integer(100),new Integer(200)});
        System.out.println((Integer)result);
        //调用 InvokeTester 对象的 echo()方法
        Method echoMethod=classType.getMethod("echo",new Class[]{String.class});
        result=echoMethod.invoke(invokeTester,new Object[]{"Hello"});
        System.out.println((String)result);
    }
}