Java中的反射機制（一）

時間 2019-12-11

標籤 java 反射機制欄目 Java 简体版

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基本概念

　　在Java運行時環境中，對於任意一個類，可否知道這個類有哪些屬性和方法？對於任意一個對象，可否調用它的任意一個方法？html

　　答案是確定的。java

　　這種動態獲取類的信息以及動態調用對象的方法的功能來自於Java語言的反射（Reflection）機制。api

　　Java反射機制主要提供瞭如下功能：數組

　　1.在運行時判斷任意一個對象所屬的類。oracle

　　2.在運行時構造任意一個類的對象。spa

　　3.在運行時判斷任意一個類所具備的成員變量和方法。命令行

　　4.在運行時調用任意一個對象的方法。code

　　Reflection是Java被視爲動態（或準動態）語言的一個關鍵性質。視頻

　　這個機制容許程序在運行時透過Reflection APIs取得任何一個已知名稱的class的內部信息。htm

　　包括其modifiers（諸如public、static等）、 superclass（例如Object）、實現了的 interfaces （例如Serializable）、也包括其fields和methods的全部信息，並可於運行時改變fields內容或調用methods。

動態語言

　　動態語言的定義「程序運行時，容許改變程序結構或者變量類型，這種語言稱爲動態語言」。

　　從這個觀點看，Perl，Python，Ruby是動態語言，C++，Java，C#不是動態語言。

　　儘管在這樣的定義與分類下Java不是動態語言，它卻有着一個很是突出的動態相關機制：Reflection。這個字的意思是：反射、映像、倒影，用在Java身上指的是咱們能夠於運行時加載、探知、使用編譯期間徹底未知的classes。

　　換句話說，Java程序能夠加載一個運行時才得知名稱的class，獲悉其完整構造（但不包括methods定義），並生成其對象實體、或對其fields設值、或喚起其methods。

　　這種「看透」class的能力（the ability of the program to examine itself）被稱爲introspection（內省、內觀、檢討）。Reflection和introspection是常被並提的兩個術語。

Java Reflection API簡介

　　在JDK中，主要由如下類來實現Java反射機制，這些類（除了第一個）都位於java.lang.reflect包中

　　Class類：表明一個類，位於java.lang包下。

　　Field類：表明類的成員變量（成員變量也稱爲類的屬性）。

　　Method類：表明類的方法。

　　Constructor類：表明類的構造方法。

　　Array類：提供了動態建立數組，以及訪問數組的元素的靜態方法。

Class對象

　　要想使用反射，首先須要得到待操做的類所對應的Class對象。

　　Java中，不管生成某個類的多少個對象，這些對象都會對應於同一個Class對象。

　　這個Class對象是由JVM生成的，經過它可以獲悉整個類的結構。

　　經常使用的獲取Class對象的3種方式：

　　1.使用Class類的靜態方法。例如:　　

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

　　2.使用類的.class語法。如:

String.class;

　　3.使用對象的getClass()方法。如：

String str = "aa";
Class<?> classType = str.getClass();

　　getClass()方法定義在Object類中，不是靜態方法，須要經過對象來調用，而且它聲明爲final，代表不能被子類所覆寫。直接print所得到的Class對象的classType會輸出：class 完整類名

　　若是調用classType.getName()方法會輸出：完整類名不加class。

例程1：獲取方法

　　例程DumpMethods類演示了Reflection API的基本做用，它讀取命令行參數指定的類名，而後打印這個類所具備的方法信息。　

public Method[] getDeclaredMethods()返回Method對象的一個數組，這些對象反映此Class對象表示的類或接口聲明的全部方法，包括公共、保護、默認（包）訪問和私有方法，但不包括繼承的方法。

public Method[] getMethods()返回類的全部public方法，包括其繼承類的公有方法，固然也包括它所實現接口的方法。

import java.lang.reflect.Method;

public class DumpMethods
{
    public static void main(String[] args) throws Exception //在方法後加上這句，異常就消失了
    {
        //得到字符串所標識的類的class對象
        Class<?> classType = Class.forName("java.lang.String");//在此處傳入字符串指定類名，因此參數獲取能夠是一個運行期的行爲，能夠用args[0]
        
        //返回class對象所對應的類或接口中，所聲明的全部方法的數組（包括私有方法）
        Method[] methods = classType.getDeclaredMethods();
        
        //遍歷輸出全部方法聲明
        for(Method method : methods)
        {
            System.out.println(method);
        }
    }

}

例程2：經過反射調用方法

　　經過反射調用方法。詳情見代碼及註釋：

import java.lang.reflect.Method;

public class InvokeTester
{
    public int add(int param1, int param2)
    {
        return param1 + param2;

    }

    public String echo(String message)
    {
        return "Hello: " + message;
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception
    {

        // 之前的常規執行手段
        InvokeTester tester = new InvokeTester();
        System.out.println(tester.add(1, 2));
        System.out.println(tester.echo("Tom"));
        System.out.println("---------------------------");

        // 經過反射的方式

        // 第一步，獲取Class對象
        // 前面用的方法是：Class.forName()方法獲取
        // 這裏用第二種方法，類名.class
        Class<?> classType = InvokeTester.class;

        // 生成新的對象：用newInstance()方法
        Object invokeTester = classType.newInstance();
        System.out.println(invokeTester instanceof InvokeTester); // 輸出true

        // 經過反射調用方法
        // 首先須要得到與該方法對應的Method對象
        Method addMethod = classType.getMethod("add", new Class[] { int.class,
                int.class });
        // 第一個參數是方法名，第二個參數是這個方法所須要的參數的Class對象的數組

        // 調用目標方法
        Object result = addMethod.invoke(invokeTester, new Object[] { 1, 2 });
        System.out.println(result); // 此時result是Integer類型
        
        //調用第二個方法
        Method echoMethod = classType.getDeclaredMethod("echo", new Class[]{String.class});
        Object result2 = echoMethod.invoke(invokeTester, new Object[]{"Tom"});
        System.out.println(result2);

    }
}

生成對象

　　若想經過類的不帶參數的構造方法來生成對象，咱們有兩種方式：

　　1.先得到Class對象，而後經過該Class對象的newInstance()方法直接生成便可：

     Class<?> classType = String.class;

     Object obj = classType.newInstance();

　　2.先得到Class對象，而後經過該對象得到對應的Constructor對象，再經過該Constructor對象的newInstance()方法生成

　　（其中Customer是一個自定義的類，有一個無參數的構造方法，也有帶參數的構造方法）：

    Class<?> classType = Customer.class;

    // 得到Constructor對象,此處獲取第一個無參數的構造方法的
    Constructor cons = classType.getConstructor(new Class[] {});

    // 經過構造方法來生成一個對象
    Object obj = cons.newInstance(new Object[] {});

　　若想經過類的帶參數的構造方法生成對象，只能使用下面這一種方式：

　　（Customer爲一個自定義的類，有無參數的構造方法，也有一個帶參數的構造方法，傳入字符串和整型）

    Class<?> classType = Customer.class;

    Constructor cons2 = classType.getConstructor(new Class[] {String.class, int.class});

    Object obj2 = cons2.newInstance(new Object[] {"ZhangSan",20});

　　能夠看出調用構造方法生成對象的方法和調用通常方法的相似，不一樣的是從Class對象獲取Constructor對象時不須要指定名字，而獲取Method對象時須要指定名字。