来源：http://www.bug315.com/article/111.htm
一、在Java运行时环境中，对于任意一个类，能否知道这个类有哪些属性和方法？对于任意一个对象，能否调用它的任意一个方法？答案是肯定的。这种动态获取类的信息以及动态调用对象的方法的功能来自于Java 语言的反射（Reflection）机制。
二、反射能干什么?
a、在运行时判断任意一个对象所属的类。
b、在运行时构造任意一个类的对象。
c、在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。
d、在运行时调用任意一个对象的方法（包括私有方法，但是破坏了封装性）
三、Reflection 是Java被视为动态（或准动态）语言的一个关键性质。这个机制允许程序在运行时透过Reflection APIs取得任何一个已知名称的class的内部信息，包括其modifiers（诸如public, static 等等）、superclass（例如Object）、实现之interfaces（例如Serializable），也包括fields和methods的所有信息，并可于运行时改变fields内容或调用methods
四、动态语言
一般而言，开发者社群说到动态语言，大致认同的一个定义是：“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
尽管在这样的定义与分类下Java不是动态语言，它却有着一个非常突出的动态相关机制：Reflection。这个字的意思是“反射、映象、倒影”，用在Java身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes。换句话说，Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class，获悉其完整构造（但不包括methods定义），并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。这种“看透class”的能力（the ability of the program to examine itself）被称为introspection（内省、内观、反省）。Reflection和introspection是常被并提的两个术语
五、Java Reflection API 简介
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
a、Class类：代表一个类。
b、Field 类：代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性）。
c、Method类：代表类的方法。
d、Constructor 类：代表类的构造方法。
e、Array类：提供了动态创建数组，以及访问数组的元素的静态方法
1、例程Reflect类演示了Reflection API的基本作用，它读取命令行参数指定的类名，然后打印这个类所具有的方法信息
package
reflected;
import
java.lang.reflect.Method;
/**
* 演示反射机制
* @author HuangXin
* 通过类的全名，获得类中的所有方法
*/
public
class
Reflect {
public
static
void
main(String[] args)
throws
Exception{
Class<?> classType = Class.forName(args[
0
]);
//获得指定类的class对象
Method[] methods = classType.getDeclaredMethods();
//返回classType对象中的所有已经声明的方法
for
(Method m : methods){
//打印所有的方法名
System.out.println(m);
}
}
}
运行：java Reflect java.lang.String
2、例程ReflectTester 类进一步演示了Reflection API的基本使用方法。ReflectTester类有一个copy(Object object)方法，这个方法能够创建一个和参数object 同样类型的对象，然后把object对象中的所有属性拷贝到新建的对象中，并将它返回。这个例子只能复制简单的JavaBean，假定JavaBean 的每个属性都有public 类型的getXXX()和setXXX()方法。
package
reflected;
import
java.lang.reflect.Field;
import
java.lang.reflect.Method;
/**
* 演示使用反射机制调用getter和settled方法，操作属性
* @author HuangXin
*
*/
public
class
RefelctTester {
//复制一份副本
public
Object copy(Object object)
throws
Exception{
Class<?> classType = object.getClass();
//使用与所有的构造方法
Object objectType = classType.getConstructor(
new
Class[]{}).newInstance(
new
Object[]{});
//Object objectType = classType.newInstance();
//等价于
//Object objectType = classType.newInstance();
//获得所有的属性
Field[] fields = classType.getDeclaredFields();
for
(
int
i=
0
;i<fields.length;i++){
Field field = fields[i];
String fieldName = field.getName();
String first = fieldName.substring(
0
,
1
).toUpperCase();
String getMethodName =
"get"
+ first + fieldName.substring(
1
);
String setMethodName =
"set"
+ first + fieldName.substring(
1
);
Method getMeth = classType.getMethod(getMethodName,
new
Class[]{});
Method setMeth = classType.getMethod(setMethodName,
new
Class[]{field.getType()});
Object value = getMeth.invoke(object,
new
Object[]{});
setMeth.invoke(objectType,
new
Object[]{value});
}
return
objectType;
}
public
static
void
main(String[] args)
throws
Exception {
User user =
new
User();
user.setId(
new
Long(
1
));
user.setUsername(
"zhangjia"
);
user.setAge(
new
Integer(
22
));
User userCopy = (User)
new
RefelctTester().copy(user);
System.out.println(userCopy.getId()+
","
+userCopy.getUsername()+
","
+userCopy.getAge());
System.out.println(user.getId()+
","
+user.getUsername()+
","
+user.getAge());
}
}
class
User{
private
Long id;
private
String username;
private
int
age;
public
User(){
}
public
Long getId() {
return
id;
}
public
void
setId(Long id) {
this
.id = id;
}
public
String getUsername() {
return
username;
}
public
void
setUsername(String username) {
this
.username = username;
}
public
int
getAge() {
return
age;
}
public
void
setAge(
int
age) {
this
.age = age;
}
}
（1）获得对象的类型：ReflectTester 类的copy(Object object)方法依次执行以下步骤
Class classType=object.getClass();
System.out.println("Class:"+classType.getName());
在java.lang.Object 类中定义了getClass()方法，因此对于任意一个Java对象，都可以通过此方法获得对象的类型。Class类是Reflection API 中的核心类，它有以下方法
getName()：获得类的完整名字。
getFields()：获得类的public类型的属性。
getDeclaredFields()：获得类的所有属性。
getMethods()：获得类的public类型的方法。
getDeclaredMethods()：获得类的所有方法。
getMethod(String name, Class[] parameterTypes)：获得类的特定方法，name参数指定方法的名字，parameterTypes 参数指定方法的参数类型。
getConstructors()：获得类的public类型的构造方法。
getConstructor(Class[] parameterTypes)：获得类的特定构造方法，parameterTypes 参数指定构造方法的参数类型。
newInstance()：通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象。
（2）通过默认构造方法创建一个新对象：
Object objectCopy=classType.getConstructor(new Class[]{}).newInstance(new Object[]{});
以上代码先调用Class类的getConstructor()方法获得一个Constructor 对象，它代表默认的构造方法，然后调用Constructor对象的newInstance()方法构造一个实例。
（3）获得对象的所有属性：
Field fields[]=classType.getDeclaredFields();
Class 类的getDeclaredFields()方法返回类的所有属性，包括public、protected、默认和private访问级别的属性
（4）获得每个属性相应的getXXX()和setXXX()方法，然后执行这些方法，把原来对象的属性拷贝到新的对象中
3、在例程InvokeTest类的main()方法中，运用反射机制调用一个InvokeTester对象的add()和echo()方法
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package
reflected;
import
java.lang.reflect.Method;
/**
* 演示用反射机制调用类中的方法
* @author
*
*/
public
class
InvokeTest {
public
int
add(
int
sum1,
int
sum2){
return
sum1+sum2;
}
public
String echo(String message){
return
"goods:"
+message;
}
public
static
void
main(String[] args)
throws
Exception {
//获得INnvokeTest类的Class对象
Class<?> classType = InvokeTest.
class
;
//创建classType对象的实例（此种方式只能创建默认的构造方法，即没有参数的构造方法）
Object invokeTester = classType.newInstance();
//返回指定的方法，方法可以用方法名和参数列表区别
Method addMethod = classType.getMethod(
"add"
,
new
Class[]{
int
.
class
,
int
.
class
});
//调用方法
Object result = addMethod.invoke(invokeTester,
new
Object[]{
100
,
200
});
System.out.println((Integer)result);
//等价一下代码
//InvokeTest i = new InvokeTest();
//int result = i.add(100,200);
//System.out.println(result);
Method echoMethod = classType.getMethod(
"echo"
,
new
Class[]{String.
class
});
Object result2 = echoMethod.invoke(invokeTester,
new
Object[]{
"huangxin"
});
System.out.println((String)result2);
}
}
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add()方法的两个参数为int 类型，获得表示add()方法的Method对象的代码如下：
Method addMethod=classType.getMethod("add",new Class[]{int.class,int.class});
Method类的invoke(Object obj,Object args[])方法接收的参数必须为对象，如果参数为基本类型数据，必须转换为相应的包装类型的对象。invoke()方法的返回值总是对象，如果实际被调用的方法的返回类型是基本类型数据，那么invoke()方法会把它转换为相应的包装类型的对象，再将其返回
在本例中，尽管InvokeTester 类的add()方法的两个参数以及返回值都是int类型，调用add Method 对象的invoke()方法时，只能传递Integer 类型的参数，并且invoke()方法的返回类型也是Integer 类型，Integer 类是int 基本类型的包装类：
Object result=addMethod.invoke(invokeTester,
new Object[]{new Integer(100),new Integer(200)});
System.out.println((Integer)result); //result 为Integer类型
4、java.lang.Array 类提供了动态创建和访问数组元素的各种静态方法。例程ArrayTester1 类的main()方法创建了一个长度为10 的字符串数组，接着把索引位置为5 的元素设为“hello”，然后再读取索引位置为5 的元素的值
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package
com.langsin.reflection;
import
java.lang.reflect.Array;
public
class
ArrayTester1
{
public
static
void
main(String args[])
throws
Exception
{
Class<?> classType = Class.forName(
"java.lang.String"
);
// 创建一个长度为10的字符串数组
Object array = Array.newInstance(classType,
10
);
// 把索引位置为5的元素设为"hello"
Array.set(array,
5
,
"hello"
);
// 获得索引位置为5的元素的值
String s = (String) Array.get(array,
5
);
System.out.println(s);
}
}
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5、例程ArrayTester2 类的main()方法创建了一个 5 x 10 x 15 的整型数组，并把索引位置为[3][5][10] 的元素的值为设37
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package
com.langsin.reflection;
import
java.lang.reflect.Array;
public
class
ArrayTester2 {
public
static
void
main(String args[]){
int
[] dims =
new
int
[] {
5
,
10
,
15
};
Object array = Array.newInstance(Integer.TYPE, dims);
Object arrayObj = Array.get(array,
3
);
Class<?> cls = arrayObj.getClass().getComponentType();
System.out.println(cls);
arrayObj = Array.get(arrayObj,
5
);
Array.setInt(arrayObj,
10
,
37
);
int
arrayCast[][][] = (
int
[][][]) array;
System.out.println(arrayCast[
3
][
5
][
10
]);
}
}
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六、Class
众所周知Java有个Object class，是所有Java classes的继承根源，其内声明了数个应该在所有Java class中被改写的methods：hashCode()、equals()、clone()、toString()、getClass()等。其中getClass()返回一个Class object。
Class class十分特殊。它和一般classes一样继承自Object，其实体用以表达Java程序运行时的classes和interfaces，也用来表达enum、array、primitive Java types
（boolean, byte, char, short, int, long, float, double）以及关键词void。当一个class被加载，或当加载器（class loader）的defineClass()被JVM调用，JVM 便自动产生一个Class object。如果您想借由“修改Java标准库源码”来观察Class object的实际生成时机（例如在Class的constructor内添加一个println()），不能够！因为Class并没有public constructor
Class是Reflection起源。针对任何您想探勘的class，唯有先为它产生一个Class object，接下来才能经由后者唤起为数十多个的Reflection APIs
Java允许我们从多种途径为一个class生成对应的Class object：
a、运用getClass()注：每个类都有此函数
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String str =
"abc"
;
Class c1 = str.getClass();
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b、运用Class.getSuperclass()
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Button b =
new
Button();
Class c1 = b.getClass();
Class c2 = c1.getSuperclass();
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c、运行static method Class.forName()(最常用)
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Class c1 = Class.forName(
"java.lang.String"
);
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d、运用.class语法
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Class c1 = String.
class
;
Class c5 =
int
[].
class
;
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e、运用primitive wrapper classes的TYPE语法
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2
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Class c1 = Boolean.TYPE;
Class c2 = Byte.TYPE;
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实例：
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package
reflected;
import
java.awt.Button;
public
class
GetSuperClassTest {
/**
* @param args
*/
public
static
void
main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Button button =
new
Button();
Class<?> c1 = button.getClass();
//返回button的class对象
System.out.println(c1);
Class<?> c2 = c1.getSuperclass();
//返回button的父对象
System.out.println(c2);
Class<?> c3 = c2.getSuperclass();
//返回button的父对象的父对象
System.out.println(c3);
}
}
|
七、运行时生成instances
欲生成对象实体，在Reflection 动态机制中有两种作法，一个针对“无自变量ctor”，一个针对“带参数ctor”。如果欲调用的是“带参数ctor“就比较麻烦些，不再调用Class的newInstance()，而是调用Constructor 的newInstance()。首先准备一个Class[]做为ctor的参数类型（本例指定为一个double和一个int），然后以此为自变量调用getConstructor()，获得一个专属ctor。接下来再准备一个Object[] 做为ctor实参值（本例指定3.14159和125），调用上述专属ctor的newInstance()。
如果是无参构造方法：
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Class c = Test.
class
;
Object obj = c.newInstance();
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有参构造方法：
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Class c = Test.
class
;
Class[] classType = {Integer.
class
,String.
class
};
Constructor constructor = c.getConstructor(classType);
Object[] param = {
23
,
"haha"
};
Object obj = constructor.newInstance(param);
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八、运行时调用methods
这个动作和上述调用“带参数之ctor”相当类似。首先准备一个Class[]做为参数类型（本例指定其中一个是String，另一个是Hashtable），然后以此为自变量调用getMethod()，获得特定的Method object。接下来准备一个Object[]放置自变量，然后调用上述所得之特定Method object的invoke()。
为什么获得Method object时不需指定回返类型？因为method overloading机制要求signature必须唯一，而回返类型并非signature的一个成份。换句话说，只要指定了method名称和参数列，就一定指出了一个独一无二的method。如：
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Class c = Test.calss;
Class types =
new
Class[
2
];
types[
0
] = Class.forName(
"java.lang.String"
);
types[
1
] = Class.forName(
"java.lang.Integer"
);
Methoethod = c.getMethod(
"testMethod"
,types);
Test obj =
new
Test();
Object[] param = {
"haha"
,
23
};
Object r = method.invoke(obj,param);
// ******************************
package
reflected;
import
java.lang.reflect.Method;
@SuppressWarnings
(
"unchecked"
)
public
class
MethodTest {
public
static
void
test(Object obj)
throws
Exception{
Class<MyMethod> type = (Class<MyMethod>)obj.getClass();
Object objectType = type.getConstructor(
new
Class[]{}).newInstance(
new
Object[]{});
Method method = type.getMethod(
"prin"
,
new
Class[]{});
method.invoke(objectType,
new
Object[]{});
method = type.getMethod(
"add"
,
new
Class[]{
int
.
class
,
int
.
class
});
Object result = method.invoke(objectType,
new
Object[]{
3
,
4
});
System.out.println(result);
System.out.println(result.getClass().getName());
}
public
static
void
main(String[] args) {
MyMethod p =
new
MyMethod();
try
{
test(p);
}
catch
(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class
MyMethod{
public
MyMethod(){}
public
void
prin(){
System.out.println(
"Hello World!"
);
}
public
int
add(
int
x,
int
y){
return
x + y;
}
}
|