知识大全 Java Reflection (JAVA反射)详解

Posted 2022-07-19 知

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　　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

　　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[ ]);Method m[] = c getDeclaredMethods();for (int i = ; 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)

　　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

　　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[ ] 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 instance public static void main(String args[]) try Class cls = Class forName( A );boolean b = cls isInstance(new Integer( ));System out println(b );boolean b = cls isInstance(new A());System out println(b ); 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（）不是但 new A（）是

　　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 method private int f (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( method );Method methlist[] = cls getDeclaredMethods();for (int i = ; 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 = ; j < pvec length; j++)System out println( param # + j + + pvec[j]);Class evec[] = m getExceptionTypes();for (int j = ; 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 method 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 = f decl class = class method

param # class java lang Objectparam # intexc # class java lang NullPointerExceptionreturn type = int name = maindecl class = class method param # class [Ljava lang String;return type = void

　　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 constructor public constructor () protected constructor (int i double d) public static void main(String args[]) try Class cls = Class forName( constructor );Constructor ctorlist[] = cls getDeclaredConstructors();for (int i = ; 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 = ; j < pvec length; j++)System out println( param # + j + + pvec[j]);Class evec[] = ct getExceptionTypes();for (int j = ; 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 = constructor decl class = class constructor name = constructor decl class = class constructor param # intparam # double

　　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 field private double d;public static final int i = ;String s = testing ;

public static void main(String args[]) try Class cls = Class forName( field );Field fieldlist[] = cls getDeclaredFields();for (int i = ; 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 = ddecl class = class field type = doublemodifiers = private name = idecl class = class field type = intmodifiers = public static final name = sdecl class = class field type = class java lang Stringmodifiers =

　　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）

　　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 method public int add(int a int b) return a + b;public static void main(String args[]) try Class cls = Class forName( method );Class partypes[] = new Class[ ];partypes[ ] = Integer TYPE;partypes[ ] = Integer TYPE;Method meth = cls getMethod( add partypes);method methobj = new method ();Object arglist[] = new Object[ ];arglist[ ] = new Integer( );arglist[ ] = new Integer( );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和的两个 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

　　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 constructor public constructor () public constructor (int a int b) System out println( a = + a + b = + b);public static void main(String args[]) try Class cls = Class forName( constructor );Class partypes[] = new Class[ ];partypes[ ] = Integer TYPE;partypes[ ] = Integer TYPE;Constructor ct = cls getConstructor(partypes);Object arglist[] = new Object[ ];arglist[ ] = new Integer( );arglist[ ] = new Integer( );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

　　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 field public double d;public static void main(String args[]) try Class cls = Class forName( field );Field fld = cls getField( d );field f obj = new field ();System out println( d = + f obj d);fld setDouble(f obj );System out println( d = + f obj d); catch (Throwable e) System err println(e);

　　这个例子中字段 d 的值被变为了

　　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 array public static void main(String args[]) try Class cls = Class forName( java lang String );Object arr = Array newInstance(cls );Array set(arr this is a test );String s = (String) Array get(arr );System out println(s); catch (Throwable e) System err println(e);

　　例中创建了个单位长度的 String 数组为第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 array public static void main(String args[]) int dims[] = new int[] ;Object arr = Array newInstance(Integer TYPE dims);Object arrobj = Array get(arr );Class cls = arrobj getClass() getComponentType();System out println(cls);arrobj = Array get(arrobj );Array setInt(arrobj );int arrcast[][][] = (int[][][]) arr;System out println(arrcast[ ][ ][ ]);

　　例中创建了一个 x x 的整型数组并为处于 [ ][ ][ ] 的元素赋了值为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 x 的数组进而取得其中的一个元素即长度为的数组并使用 Array setInt 为它的第个元素赋值

cha138/Article/program/Java/hx/201311/26193