Java 反射『』
Java提供了一套机制来动态执行方法和构造方法，以及数组操作等，这套机制就叫——反射。反射机制是如今很多流行框架的实现基础，其中包括Spring、Hibernate等。原理性的问题不是本文的重点，接下来让我们在实例中学习这套精彩的机制。
1. 得到某个对象的属性
public Object getProperty(Object owner, String fieldName) throws Exception {
Class ownerClass = owner.getClass();
Field field = ownerClass.getField(fieldName);
Object property = field.get(owner);
return property;
}
Class ownerClass = owner.getClass()：得到该对象的Class。
Field field = ownerClass.getField(fieldName)：通过Class得到类声明的属性。
Object property = field.get(owner)：通过对象得到该属性的实例，如果这个属性是非公有的，这里会报IllegalAccessException。
2. 得到某个类的静态属性
public Object getStaticProperty(String className, String fieldName)
throws Exception {
Class ownerClass = Class.forName(className);
Field field = ownerClass.getField(fieldName);
Object property = field.get(ownerClass);
return property;
}
Class ownerClass = Class.forName(className) ：首先得到这个类的Class。
Field field = ownerClass.getField(fieldName)：和上面一样，通过Class得到类声明的属性。
Object property = field.get(ownerClass) ：这里和上面有些不同，因为该属性是静态的，所以直接从类的Class里取。
3. 执行某对象的方法
public Object invokeMethod(Object owner, String methodName, Object[] args) throws Exception {
Class ownerClass = owner.getClass();
Class[] argsClass = new Class[args.length];
for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {
argsClass[i] = args[i].getClass();
}
Method method = ownerClass.getMethod(methodName, argsClass);
return method.invoke(owner, args);
}
Class owner_class = owner.getClass() ：首先还是必须得到这个对象的Class。
3～6行：配置参数的Class数组，作为寻找Method的条件。
Method method = ownerClass.getMethod(methodName, argsClass)：通过Method名和参数的Class数组得到要执行的Method。
method.invoke(owner, args)：执行该Method，invoke方法的参数是执行这个方法的对象，和参数数组。返回值是Object，也既是该方法的返回值。
4. 执行某个类的静态方法
public Object invokeStaticMethod(String className, String methodName,
Object[] args) throws Exception {
Class ownerClass = Class.forName(className);
Class[] argsClass = new Class[args.length];
for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {
argsClass[i] = args[i].getClass();
}
Method method = ownerClass.getMethod(methodName, argsClass);
return method.invoke(null, args);
}
基本的原理和实例3相同，不同点是最后一行，invoke的一个参数是null，因为这是静态方法，不需要借助实例运行。
5. 新建实例
public Object newInstance(String className, Object[] args) throws Exception {
Class newoneClass = Class.forName(className);
Class[] argsClass = new Class[args.length];
for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {
argsClass[i] = args[i].getClass();
}
Constructor cons = newoneClass.getConstructor(argsClass);
return cons.newInstance(args);
}
这里说的方法是执行带参数的构造函数来新建实例的方法。如果不需要参数，可以直接使用newoneClass.newInstance()来实现。
Class newoneClass = Class.forName(className)：第一步，得到要构造的实例的Class。
第6～第10行：得到参数的Class数组。
Constructor cons = newoneClass.getConstructor(argsClass)：得到构造子。
cons.newInstance(args)：新建实例。
6. 判断是否为某个类的实例
public boolean isInstance(Object obj, Class cls) {
return cls.isInstance(obj);
}
7. 得到数组中的某个元素
public Object getByArray(Object array, int index) {
return Array.get(array,index);
}
附完整源码：
import java.lang.reflect.Array;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
/**
* Java Reflection Cookbook
*
* @author Michael Lee
* @since 2006-8-23
* @version 0.1a
*/
public class Reflection {
/**
* 得到某个对象的公共属性
*
* @param owner, fieldName
* @return 该属性对象
* @throws Exception
*
*/
public Object getProperty(Object owner, String fieldName) throws Exception {
Class ownerClass = owner.getClass();
Field field = ownerClass.getField(fieldName);
Object property = field.get(owner);
return property;
}
/**
* 得到某类的静态公共属性
*
* @param className 类名
* @param fieldName 属性名
* @return 该属性对象
* @throws Exception
*/
public Object getStaticProperty(String className, String fieldName)
throws Exception {
Class ownerClass = Class.forName(className);
Field field = ownerClass.getField(fieldName);
Object property = field.get(ownerClass);
return property;
}
/**
* 执行某对象方法
*
* @param owner
* 对象
* @param methodName
* 方法名
* @param args
* 参数
* @return 方法返回值
* @throws Exception
*/
public Object invokeMethod(Object owner, String methodName, Object[] args)
throws Exception {
Class ownerClass = owner.getClass();
Class[] argsClass = new Class[args.length];
for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {
argsClass[i] = args[i].getClass();
}
Method method = ownerClass.getMethod(methodName, argsClass);
return method.invoke(owner, args);
}
/**
* 执行某类的静态方法
*
* @param className
* 类名
* @param methodName
* 方法名
* @param args
* 参数数组
* @return 执行方法返回的结果
* @throws Exception
*/
public Object invokeStaticMethod(String className, String methodName,
Object[] args) throws Exception {
Class ownerClass = Class.forName(className);
Class[] argsClass = new Class[args.length];
for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {
argsClass[i] = args[i].getClass();
}
Method method = ownerClass.getMethod(methodName, argsClass);
return method.invoke(null, args);
}
/**
* 新建实例
*
* @param className
* 类名
* @param args
* 构造函数的参数
* @return 新建的实例
* @throws Exception
*/
public Object newInstance(String className, Object[] args) throws Exception {
Class newoneClass = Class.forName(className);
Class[] argsClass = new Class[args.length];
for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {
argsClass[i] = args[i].getClass();
}
Constructor cons = newoneClass.getConstructor(argsClass);
return cons.newInstance(args);
}
/**
* 是不是某个类的实例
* @param obj 实例
* @param cls 类
* @return 如果 obj 是此类的实例，则返回 true
*/
public boolean isInstance(Object obj, Class cls) {
return cls.isInstance(obj);
}
/**
* 得到数组中的某个元素
* @param array 数组
* @param index 索引
* @return 返回指定数组对象中索引组件的值
*/
public Object getByArray(Object array, int index) {
return Array.get(array,index);
}
}
************************************************************************
Reflection 是 Java 程序开发语言的特征之一，它允许运行中的 Java 程序对自身进行检查，或者说“自审”，并能直接操作程序的内部属性。例如，使用它能获得 Java 类中各成员的名称并显示出来。
Java 的这一能力在实际应用中也许用得不是很多，但是在其它的程序设计语言中根本就不存在这一特性。例如，Pascal、C 或者 C++ 中就没有办法在程序中获得函数定义相关的信息。
JavaBean 是 reflection 的实际应用之一，它能让一些工具可视化的操作软件组件。这些工具通过 reflection 动态的载入并取得 Java 组件(类) 的属性。
1. 一个简单的例子
考虑下面这个简单的例子，让我们看看 reflection 是如何工作的。
import java.lang.reflect.*;
public class DumpMethods {
public static void main(String args[]) {
try {
Class c = Class.forName(args[0]);
Method m[] = c.getDeclaredMethods();
for (int i = 0; i < m.length; i++)
System.out.println(m[i].toString());
} catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}
按如下语句执行：
java DumpMethods java.util.Stack
它的结果输出为：
public java.lang.Object java.util.Stack.push(java.lang.Object)
public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.pop()
public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.peek()
public boolean java.util.Stack.empty()
public synchronized int java.util.Stack.search(java.lang.Object)
——使用 reflection API 来操作这些信息，如下面这段代码：
Class c = Class.forName("java.lang.String");
Method m[] = c.getDeclaredMethods();
System.out.println(m[0].toString());
它将以文本方式打印出 String 中定义的第一个方法的原型。
在下面的例子中，这三个步骤将为使用 reflection 处理特殊应用程序提供例证。
模拟 instanceof 操作符
得到类信息之后，通常下一个步骤就是解决关于 Class 对象的一些基本的问题。例如，Class.isInstance 方法可以用于模拟 instanceof 操作符：
class A {
}
public class instance1 {
public static void main(String args[]) {
try {
Class cls = Class.forName("A");
boolean b1 = cls.isInstance(new Integer(37));
System.out.println(b1);
boolean b2 = cls.isInstance(new A());
System.out.println(b2);
} catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}
在这个例子中创建了一个 A 类的 Class 对象，然后检查一些对象是否是 A 的实例。Integer(37) 不是，但 new A() 是。
3.找出类的方法
找出一个类中定义了些什么方法，这是一个非常有价值也非常基础的 reflection 用法。下面的代码就实现了这一用法：
import java.lang.reflect.*;
public class method1 {
private int f1(Object p, int x) throws NullPointerException {
if (p == null)
throw new NullPointerException();
return x;
}
public static void main(String args[]) {
try {
Class cls = Class.forName("method1");
Method methlist[] = cls.getDeclaredMethods();
for (int i = 0; i < methlist.length; i++) {
Method m = methlist[i];
System.out.println("name = " + m.getName());
System.out.println("decl class = " + m.getDeclaringClass());
Class pvec[] = m.getParameterTypes();
for (int j = 0; j < pvec.length; j++)
System.out.println("param #" + j + " " + pvec[j]);
Class evec[] = m.getExceptionTypes();
for (int j = 0; j < evec.length; j++)
System.out.println("exc #" + j + " " + evec[j]);
System.out.println("return type = " + m.getReturnType());
System.out.println("-----");
}
} catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}
这个程序首先取得 method1 类的描述，然后调用 getDeclaredMethods 来获取一系列的 Method 对象，它们分别描述了定义在类中的每一个方法，包括 public 方法、protected 方法、package 方法和 private 方法等。如果你在程序中使用 getMethods 来代替 getDeclaredMethods，你还能获得继承来的各个方法的信息。
取得了 Method 对象列表之后，要显示这些方法的参数类型、异常类型和返回值类型等就不难了。这些类型是基本类型还是类类型，都可以由描述类的对象按顺序给出。
输出的结果如下：
name = f1
decl class = class method1
param #0 class java.lang.Object
param #1 int
exc #0 class java.lang.NullPointerException
return type = int
-----
name = main
decl class = class method1
param #0 class [Ljava.lang.String;
return type = void
-----
4.获取构造器信息
获取类构造器的用法与上述获取方法的用法类似，如：
import java.lang.reflect.*;
public class constructor1 {
public constructor1() {
}
protected constructor1(int i, double d) {
}
public static void main(String args[]) {
try {
Class cls = Class.forName("constructor1");
Constructor ctorlist[] = cls.getDeclaredConstructors();
for (int i = 0; i < ctorlist.length; i++) {
Constructor ct = ctorlist[i];
System.out.println("name = " + ct.getName());
System.out.println("decl class = " + ct.getDeclaringClass());
Class pvec[] = ct.getParameterTypes();
for (int j = 0; j < pvec.length; j++)
System.out.println("param #" + j + " " + pvec[j]);
Class evec[] = ct.getExceptionTypes();
for (int j = 0; j < evec.length; j++)
System.out.println("exc #" + j + " " + evec[j]);
System.out.println("-----");
}
} catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}
这个例子中没能获得返回类型的相关信息，那是因为构造器没有返回类型。
这个程序运行的结果是：
name = constructor1
decl class = class constructor1
-----
name = constructor1
decl class = class constructor1
param #0 int
param #1 double
-----
5.获取类的字段(域)
找出一个类中定义了哪些数据字段也是可能的，下面的代码就在干这个事情：
import java.lang.reflect.*;
public class field1 {
private double d;
public static final int i = 37;
String s = "testing";
public static void main(String args[]) {
try {
Class cls = Class.forName("field1");
Field fieldlist[] = cls.getDeclaredFields();
for (int i = 0; i < fieldlist.length; i++) {
Field fld = fieldlist[i];
System.out.println("name = " + fld.getName());
System.out.println("decl class = " + fld.getDeclaringClass());
System.out.println("type = " + fld.getType());
int mod = fld.getModifiers();
System.out.println("modifiers = " + Modifier.toString(mod));
System.out.println("-----");
}
} catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}
这个例子和前面那个例子非常相似。例中使用了一个新东西 Modifier，它也是一个 reflection 类，用来描述字段成员的修饰语，如“private int”。这些修饰语自身由整数描述，而且使用 Modifier.toString 来返回以“官方”顺序排列的字符串描述 (如“static”在“final”之前)。这个程序的输出是：
name = d
decl class = class field1
type = double
modifiers = private
-----
name = i
decl class = class field1
type = int
modifiers = public static final
-----
name = s
decl class = class field1
type = class java.lang.String
modifiers =
-----
和获取方法的情况一下，获取字段的时候也可以只取得在当前类中申明了的字段信息 (getDeclaredFields)，或者也可以取得父类中定义的字段 (getFields) 。
6.根据方法的名称来执行方法
文本到这里，所举的例子无一例外都与如何获取类的信息有关。我们也可以用 reflection 来做一些其它的事情，比如执行一个指定了名称的方法。下面的示例演示了这一操作：
import java.lang.reflect.*;
public class method2 {
public int add(int a, int b) {
return a + b;
}
public static void main(String args[]) {
try {
Class cls = Class.forName("method2");
Class partypes[] = new Class[2];
partypes[0] = Integer.TYPE;
partypes[1] = Integer.TYPE;
Method meth = cls.getMethod("add", partypes);
method2 methobj = new method2();
Object arglist[] = new Object[2];
arglist[0] = new Integer(37);
arglist[1] = new Integer(47);
Object retobj = meth.invoke(methobj, arglist);
Integer retval = (Integer) retobj;
System.out.println(retval.intValue());
} catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}
假如一个程序在执行的某处的时候才知道需要执行某个方法，这个方法的名称是在程序的运行过程中指定的 (例如，JavaBean 开发环境中就会做这样的事)，那么上面的程序演示了如何做到。
上例中，getMethod 用于查找一个具有两个整型参数且名为 add 的方法。找到该方法并创建了相应的 Method 对象之后，在正确的对象实例中执行它。执行该方法的时候，需要提供一个参数列表，这在上例中是分别包装了整数 37 和 47 的两个 Integer 对象。执行方法的返回的同样是一个 Integer 对象，它封装了返回值 84。
7.创建新的对象
对于构造器，则不能像执行方法那样进行，因为执行一个构造器就意味着创建了一个新的对象 (准确的说，创建一个对象的过程包括分配内存和构造对象)。所以，与上例最相似的例子如下：
import java.lang.reflect.*;
public class constructor2 {
public constructor2() {
}
public constructor2(int a, int b) {
System.out.println("a = " + a + " b = " + b);
}
public static void main(String args[]) {
try {
Class cls = Class.forName("constructor2");
Class partypes[] = new Class[2];
partypes[0] = Integer.TYPE;
partypes[1] = Integer.TYPE;
Constructor ct = cls.getConstructor(partypes);
Object arglist[] = new Object[2];
arglist[0] = new Integer(37);
arglist[1] = new Integer(47);
Object retobj = ct.newInstance(arglist);
} catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}
根据指定的参数类型找到相应的构造函数并执行它，以创建一个新的对象实例。使用这种方法可以在程序运行时动态地创建对象，而不是在编译的时候创建对象，这一点非常有价值。
8.改变字段(域)的值
reflection 的还有一个用处就是改变对象数据字段的值。reflection 可以从正在运行的程序中根据名称找到对象的字段并改变它，下面的例子可以说明这一点：
import java.lang.reflect.*;
public class field2 {
public double d;
public static void main(String args[]) {
try {
Class cls = Class.forName("field2");
Field fld = cls.getField("d");
field2 f2obj = new field2();
System.out.println("d = " + f2obj.d);
fld.setDouble(f2obj, 12.34);
System.out.println("d = " + f2obj.d);
} catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}
这个例子中，字段 d 的值被变为了 12.34。
9.使用数组
本文介绍的 reflection 的最后一种用法是创建的操作数组。数组在 Java 语言中是一种特殊的类类型，一个数组的引用可以赋给 Object 引用。观察下面的例子看看数组是怎么工作的：
import java.lang.reflect.*;
public class array1 {
public static void main(String args[]) {
try {
Class cls = Class.forName("java.lang.String");
Object arr = Array.newInstance(cls, 10);
Array.set(arr, 5, "this is a test");
String s = (String) Array.get(arr, 5);
System.out.println(s);
} catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}
例中创建了 10 个单位长度的 String 数组，为第 5 个位置的字符串赋了值，最后将这个字符串从数组中取得并打印了出来。
下面这段代码提供了一个更复杂的例子：
import java.lang.reflect.*;
public class array2 {
public static void main(String args[]) {
int dims[] = new int[]{5, 10, 15};
Object arr = Array.newInstance(Integer.TYPE, dims);
Object arrobj = Array.get(arr, 3);
Class cls = arrobj.getClass().getComponentType();
System.out.println(cls);
arrobj = Array.get(arrobj, 5);
Array.setInt(arrobj, 10, 37);
int arrcast[][][] = (int[][][]) arr;
System.out.println(arrcast[3][5][10]);
}
}
例中创建了一个 5 x 10 x 15 的整型数组，并为处于 [3][5][10] 的元素赋了值为 37。注意，多维数组实际上就是数组的数组，例如，第一个 Array.get 之后，arrobj 是一个 10 x 15 的数组。进而取得其中的一个元素，即长度为 15 的数组，并使用 Array.setInt 为它的第 10 个元素赋值。
注意创建数组时的类型是动态的，在编译时并不知道其类型。
来源：http://blog.csdn.net/leek2000/archive/2004/11/12/178356.aspx http://neil-yang.iteye.com/