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); 
    } 
}