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基本概念

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

  答案是肯定的。

  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

  

  Java反射機制主要提供了以下功能:

  1.在運行時判斷任意一個對象所屬的類。

  2.在運行時構造任意一個類的對象。

  3.在運行時判斷任意一個類所具有的成員變量和方法。

  4.在運行時調用任意一個對象的方法。

  Reflection是Java被視為動態(或準動態)語言的一個關鍵性質。

  這個機制允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。

  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的所有信息,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,允許改變程序結構或者變量類型,這種語言稱為動態語言”。

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

  盡管在這樣的定義與分類下Java不是動態語言,它卻有著一個非常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身上指的是我們可以於運行時加載、探知、使用編譯期間完全未知的classes。

  換句話說,Java程序可以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)被稱為introspection(內省、內觀、反省)。Reflectionintrospection是常被並提的兩個術語。

Java Reflection API簡介

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

  Class類:代表一個類,位於java.lang包下。

  Field類:代表類的成員變量(成員變量也稱為類的屬性)。

  Method類:代表類的方法。

  Constructor類:代表類的構造方法。

  Array類:提供了動態創建數組,以及訪問數組的元素的靜態方法。

Class對象

  要想使用反射,首先需要獲得待操作的類所對應的Class對象。

  Java中,無論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,通過它能夠獲悉整個類的結構。

  常用的獲取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<?> classType1 = str.getClass();

  getClass()方法定義在Object類中,不是靜態方法,需要通過對象來調用,並且它聲明為final,表明不能被子類所覆寫。

  直接print所獲得的Class對象classType會輸出:

    class 完整類名

  如果調用該Class對象的getName()方法,則輸出完整類名,不加class。

例程1:獲取方法

  例程DumpMethods類演示了Reflection API的基本作用,它讀取命令行參數指定的類名,然後打印這個類所具有的方法信息。 

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
    {
        //獲得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,所以參數獲取可以是一個運行期的行為,可以用args[0]
        
        //返回class對象所對應的類或接口中,所聲明的所有方法的數組(包括私有方法)
        Method[] methods = classType.getDeclaredMethods();
        
        //遍歷輸出所有方法聲明
        for(Method method : methods)
        {
            System.out.println(method);
        }
    }

}

例程2:通過反射調用方法

  通過反射調用方法。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
    {

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

        // 通過反射的方式

        // 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

        // 通過反射調用方法
        // 首先需要獲得與該方法對應的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需要的參數的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

  若想通過類的不帶參數的構造方法來生成對象,我們有兩種方式:

  1.先獲得Class對象,然後通過該Class對象的newInstance()方法直接生成即可:

     Class<?> classType = String.class;

     Object obj = classType.newInstance();

  2.先獲得Class對象,然後通過該對象獲得對應的Constructor對象,再通過該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;

    // 獲得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[] {});

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

  若想通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為一個自定義的類,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});

  可以看出調用構造方法生成對象的方法和調用一般方法的類似,不同的是從Class對象獲取Constructor對象時不需要指定名字,而獲取Method對象時需要指定名字。

原文地址:http://www.cnblogs.com/mengdd/archive/2013/01/26/2877972.html

Java中的反射機制(一)