反射是Java程序开发语言的特征之一。它允许动态地发现和绑定类、方法、字段,以及所有其他的由语言所产生的元素。反射可以做的不仅仅是简单地列举类、字段以及方法。通过反射,还能够在运行时完成创建实例、调用方法以及访问字段的工作。反射是 Java 被视为动态(或准动态)语言的关键。
归纳起来,Java反射机制主要提供了以下功能。
1. 在运行时判断任意一个对象所属的类;
2. 在运行时构造任意一个类的对象;
3. 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法;
4. 在运行时调用任意一个对象的方法。通过反射甚至可以调用到private的方法;
5. 生成动态代理。
Java反射所需要的类并不多,主要有java.lang.Class类和java.lang.reflect包中的Field、Constructor、Method、Array类,下面对这些类做一个简单的说明。
1. Class类:Class类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。
2. Field类:提供有关类或接口的属性的信息,以及对它的动态访问权限。反射的字段可能是一个类属性或实例属性,简单的理解可以把它看成一个封装反射类的属性的类。
3. Constructor类:提供关于类的单个构造方法的信息以及对它的访问权限。这个类和Field类不同,Field类封装了反射类的属性,而Constructor类则封装了反射类的构造方法。
4. Method类:提供关于类或接口上单独某个方法的信息。所反映的方法可能是类方法或实例方法(包括抽象方法)。这个类不难理解,它是用来封装反射类方法的一个类。
5. Array类:提供了动态创建数组和访问数组的静态方法。该类中的所有方法都是静态方法。
其中,Class类是Java反射的起源,针对任何一个你想探勘的类,只有先为它产生一个Class类的对象,接下来才能通过Class对象获取其他想要的信息。接下来就重点介绍一下Class类。
在实际开发中,为了达到各个类之间的依赖关系剥离(也就是经常说的解耦),在对类的调用和实例化的时候,通过在配置文件中配置相应的类名,在程序中读取类名,然后通过反射技术在程序中加载和实例化,如常见的数据库驱动程序类,为了达到不依赖特定数据库驱动类,将用到的数据库驱动类名放到配置文件中(常用的有XML文件、Properties文件和文本文件),然后在程序中加载驱动,来实现对数据库的解耦,也就是说只要修改配置文件,就可以方便地更改数据库类型。下面以Properties配置文件为例详细说明。
例:编写程序,利用配置文件实现松耦合。
TestReflectMain类
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;
public class TestReflectMain extends JFrame implements ActionListener{
private javax.swing.JButton b1;
public TestReflectMain(){
b1=new javax.swing.JButton("点击");
this.setLayout(new FlowLayout());
b1.addActionListener(this);
this.add(b1);
this.setSize(400,400);
this.setVisible(true);
}
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
OperateProperties operateProperties = new OperateProperties();
String classname=
operateProperties.getValueByPropertyName("TestF.properties","class");
try{
JFrame f=(JFrame)Class.forName(classname).newInstance();
}catch(Exception ex){
javax.swing.JOptionPane.showConfirmDialog(this, "生成失败!");
}
}
public static void main(String[] args) {
new TestReflectMain();
}
}
class F1 extends JFrame{
public F1(){
super("这是F1");
this.setLayout(new FlowLayout());
JLabel l=new JLabel("现在显示的是类F1");
this.add(l);
this.setSize(200,200);
this.setVisible(true);
}
}
class F2 extends JFrame{
public F2(){
super("这是F2");
this.setLayout(new FlowLayout());
JLabel l=new JLabel("现在显示的是类F2");
this.add(l);
this.setSize(200,200);
this.setVisible(true);
}
}
然后在源程序文件所在的文件夹下定义一个TestF.properties的文件,文件内容如下:
class=F1
然后运行程序,当点击按钮时,出现如图1所示结果。
图1配置文件内容为class=F1时程序运行结果
当我们修改配置文件的内容为class=F2后,再次点击按钮,出现了不同的运行结果,如图2所示。
图2 配置文件内容为class=F2时程序运行结果
我们可以看出来,通过读取配置文件得到类名,然后利用反射机制来得到指定类的对象,程序不用编译,甚至程序正在运行过程中,更改属性文件后,得到的对象也是不同的,从而实现了动态更改程序运行的目的,也可以说通过配置文件更改了类和类之间的调用关系。
上面的反射例子,在Java企业级的应用、开源框架,如Stucts、Spring、Hibernate中应用广泛,实现了类和类之间的调用松耦合。
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例:取java类属性名称及值
public class TestReflect {
public static void main(String[] args){
java.util.Calendar clndr = java.util.Calendar.getInstance();
Class cls = clndr.getClass();
System.out.println(cls.getName());
java.lang.reflect.Field[] flds = cls.getFields();
try{
if(null != flds){
for(int i=0; i < flds.length; i++){
System.out.println(flds[i].getName()+ " - " + flds[i].get(clndr));
}
}
}catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
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例二:
Class c=Class.forName("AbstractClassTest.Car"); //要包名+类名
Object o=c.newInstance();
Car car=(Car)o;
Field[] fields=c.getDeclaredFields();//拿到数据成员
Method[] methods=c.getMethods();//拿到函数成员
/*System.out.println(fields.length);
System.out.println(methods.length);*/
for(Field f : fields){
System.out.println("该类的内部变量有:"+f.getName());
}
for(Method m : methods) {
System.out.println("该类的方法有:"+m.getName());
}
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例3:
测试结果
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例三:
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
/**
* 测试类2
* @author
*
*/
public class TestReflect2 {
public void testReflect(Object cls) throws NoSuchMethodException,
IllegalAccessException, IllegalArgumentException,
InvocationTargetException {
Field[] fields = cls.getClass().getDeclaredFields(); //获取实体类所有属性
for(int i=0; null != fields && i<fields.length; i++){
System.out.println(fields[i].getName()+" - "+fields[i].get(cls));
String[] tmpArr = (String[])fields[i].get(cls);
for(String str : tmpArr){
System.out.println(str);
}
}
}
public static void main(String[] args){
try{
FzConstant fzPo = (FzConstant)Class.forName("包名+类名").newInstance();
TestReflect2 refTest = new TestReflect2();
refTest.testReflect(fzPo);
}catch(ClassNotFoundException ec){
ec.printStackTrace();
}catch (IllegalAccessException ea) {
ea.printStackTrace();
}catch (InstantiationException ei) {
ei.printStackTrace();
}catch (NoSuchMethodException en) {
en.printStackTrace();
}catch (InvocationTargetException et) {
et.printStackTrace();
}
}
}