细说java_细说JAVA反射

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。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 classDumpMethods {public static voidmain(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：

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

这样就列出了java.util.Stack 类的各方法名以及它们的限制符和返回类型。

这个程序使用 Class.forName 载入指定的类，然后调用 getDeclaredMethods来获取这个类中定义了的方法列表。java.lang.reflect.Methods是用来描述某个类中单个方法的一个类。

2.开始使用 Reflection

用于 reflection 的类，如 Method，可以在 java.lang.relfect 包中找到。使用这些类的时候必须要遵循三个步骤：

第一步是获得你想操作的类的 java.lang.Class 对象。

在运行中的 Java 程序中，用 java.lang.Class 类来描述类和接口等。

下面就是获得一个 Class 对象的方法之一：

Class c = Class.forName("java.lang.String");

这条语句得到一个 String 类的类对象。还有另一种方法，如下面的语句：

Class c = int.class;

或者

Class c = Integer.TYPE;

它们可获得基本类型的类信息。其中后一种方法中访问的是基本类型的封装类 (如 Integer) 中预先定义好的 TYPE 字段。

第二步是调用诸如 getDeclaredMethods 的方法，以取得该类中定义的所有方法的列表。

一旦取得这个信息，就可以进行第三步了——

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：

classA {

}public classinstance1 {public static voidmain(String args[]) {try{

Class cls= Class.forName("A");boolean b1 = cls.isInstance(new Integer(37));

System.out.println(b1);boolean b2 = cls.isInstance(newA());

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 classfield1 {private doubled;public static final int i = 37;

String s= "testing";public static voidmain(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

declclass = classfield1

type= doublemodifiers= private

-----name=i

declclass = classfield1

type= intmodifiers= public static final

-----name=s

declclass = classfield1

type= classjava.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 classmethod2 {public int add(int a, intb) {return a +b;

}public static voidmain(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= newmethod2();

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 classconstructor2 {publicconstructor2() {

}public constructor2(int a, intb) {

System.out.println("a = " + a + " b = " +b);

}public static voidmain(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。

(这里如果使用无参构造器创建对象的话，这可以直接使用Class.forName("...").newInstance();来创建对象)

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 classfield2 {public doubled;public static voidmain(String args[]) {try{

Class cls= Class.forName("field2");

Field fld= cls.getField("d");

field2 f2obj= newfield2();

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 classarray1 {public static voidmain(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 classarray2 {public static voidmain(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://itlab.idcquan.com/Java/base/742955_4.html