JAVA语言中的反射机制:

    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,能否调用他的方法?这些答案是肯定的,这种动态获取类的信息,以及动态调用类的方法的功能来源于JAVA的反射。从而使java具有动态语言的特性。

  JAVA反射机制主要提供了以下功能:
      1.在运行时判断任意一个对象所属的类
      2.在运行时构造任意一个类的对象
      3.在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法(通过反射甚至可以调用private方法)
      4.在运行时调用任意一个对象的方法(*****注意:前提都是在运行时,而不是在编译时)

  Java 反射相关的API简介:
      位于java。lang。reflect包中
        --Class类:代表一个类
        --Filed类:代表类的成员变量
        --Method类:代表类的方法
        --Constructor类:代表类的构造方法
        --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。该类中的所有方法都是静态方法


----Class类
     在 java 的Object类中的申明了数个应该在所有的java类中被改写的methods:
hashCode(), equals(),clone(),toString(),getClass()等,其中的getClass()返回yige
Class 类型的对象。
     Class类十分的特殊,它和一般的类一样继承自Object,其实体用以表达java程序运行
时的 class和 interface,也用来表达 enum,array,primitive,Java Types 以及关键字void
,当加载一个类,或者当加载器(class loader)的defineClass()被JVM调用,便产生一个Class
对象,
     Class是Reflection起源,针对任何你想探勘的class(类),唯有现为他产生一个Class
的对象,接下来才能经由后者唤起为数十多个的反射API。


     Java允许我们从多种途径为一个类class生成对应的Class对象。
          --运用 getClass():Object类中的方法,每个类都拥有此方法
                                String str="abc";
                                Class cl=str.getClass();


         --运用 Class。getSuperclass():Class类中的方法,返回该Class的父类的Class
         --运用 Class。forName()静态方法:
         --运用 ,Class:类名.class
         --运用primitive wrapper classes的TYPE语法: 基本类型包装类的TYPE,如:Integer.TYPE
                      注意:TYPE的使用,只适合原生(基本)数据类型

----运行时生成instance
     想生成对象的实体,在反射动态机制中有两种方法,一个针对无变量的构造方法,一个针对带参数的
构造方法,,如果想调用带参数的构造方法,就比较的麻烦,不能直接调用Class类中的newInstance()
,而是调用Constructor类中newInstance()方法,首先准备一个Class[]作为Constructor的参数类型。
然后调用该Class对象的getConstructor()方法获得一个专属的Constructor的对象,最后再准备一个
Object[]作为Constructor对象昂的newInstance()方法的实参。
      在这里需要说明的是 只有两个类拥有newInstance()方法,分别是Class类和Constructor类
Class类中的newInstance()方法是不带参数的,而Constructro类中的newInstance()方法是带参数的
需要提供必要的参数。

    例:
      Class c=Class.forName("DynTest");
      Class[] ptype=new Class[]{double.class,int.class};
      Constructor ctor=c.getConstructor(ptypr);
      Object[] obj=new Object[]{new Double(3.1415),new Integer(123)};
      Object object=ctor.newInstance(obj);
      System.out.println(object);

----运行时调用Method
    这个动作首先准备一个Class[]{}作为getMethod(String name,Class[])方法的参数类型,接下来准备一个
Obeject[]放置自变量,然后调用Method对象的invoke(Object obj,Object[])方法。
     注意,在这里调用

----运行时调用Field内容
    变更Field不需要参数和自变量,首先调用Class的getField()并指定field名称,获得特定的Field对象后
便可以直接调用Field的 get(Object obj)和set(Object obj,Object value)方法

java 代码
  1. package cn.com.reflection;   
  2.   
  3. import java.lang.reflect.Field;   
  4. import java.lang.reflect.InvocationTargetException;   
  5. import java.lang.reflect.Method;   
  6.   
  7. public class ReflectTester {   
  8.   
  9.     /**  
  10.      * 在这个类里面存在有copy()方法,根据指定的方法的参数去 构造一个新的对象的拷贝  
  11.      * 并将他返回  
  12.      * @throws NoSuchMethodException   
  13.      * @throws InvocationTargetException   
  14.      * @throws IllegalAccessException   
  15.      * @throws InstantiationException   
  16.      * @throws SecurityException   
  17.      * @throws IllegalArgumentException   
  18.      */  
  19.     public Object copy(Object obj) throws IllegalArgumentException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException{   
  20.            
  21.         //获得对象的类型   
  22.         Class classType=obj.getClass();   
  23.         System.out.println("该对象的类型是:"+classType.toString());   
  24.            
  25.         //通过默认构造方法去创建一个新的对象,getConstructor的视其参数决定调用哪个构造方法   
  26.         Object objectCopy=classType.getConstructor(new Class[]{}).newInstance(new Object[]{});   
  27.            
  28.         //获得对象的所有属性   
  29.         Field[] fields=classType.getDeclaredFields();   
  30.            
  31.         for(int i=0;i
  32.             //获取数组中对应的属性   
  33.             Field field=fields[i];   
  34.                
  35.             String fieldName=field.getName();   
  36.             String stringLetter=fieldName.substring(01).toUpperCase();   
  37.                
  38.             //获得相应属性的getXXX和setXXX方法名称   
  39.             String getName="get"+stringLetter+fieldName.substring(1);   
  40.             String setName="set"+stringLetter+fieldName.substring(1);   
  41.                
  42.             //获取相应的方法   
  43.             Method getMethod=classType.getMethod(getName, new Class[]{});   
  44.             Method setMethod=classType.getMethod(setName, new Class[]{field.getType()});   
  45.                
  46.             //调用源对象的getXXX()方法   
  47.             Object value=getMethod.invoke(obj, new Object[]{});   
  48.             System.out.println(fieldName+" :"+value);   
  49.                
  50.             //调用拷贝对象的setXXX()方法   
  51.             setMethod.invoke(objectCopy,new Object[]{value});   
  52.                
  53.                
  54.         }   
  55.            
  56.         return objectCopy;   
  57.            
  58.     }   
  59.        
  60.        
  61.     public static void main(String[] args) throws IllegalArgumentException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException {   
  62.         Customer customer=new Customer();   
  63.         customer.setName("hejianjie");   
  64.         customer.setId(new Long(1234));   
  65.         customer.setAge(19);   
  66.            
  67.         Customer customer2=null;   
  68.         customer2=(Customer)new ReflectTester().copy(customer);   
  69.         System.out.println(customer.getName()+" "+customer2.getAge()+" "+customer2.getId());   
  70.            
  71.         System.out.println(customer);   
  72.         System.out.println(customer2);   
  73.            
  74.   
  75.     }   
  76.   
  77. }   
  78.   
  79.   
  80. class Customer{   
  81.        
  82.     private Long id;   
  83.        
  84.     private String name;   
  85.        
  86.     private int age;   
  87.        
  88.        
  89.     public Customer(){   
  90.            
  91.     }   
  92.   
  93.     public int getAge() {   
  94.         return age;   
  95.     }   
  96.   
  97.   
  98.     public void setAge(int age) {   
  99.         this.age = age;   
  100.     }   
  101.   
  102.   
  103.     public Long getId() {   
  104.         return id;   
  105.     }   
  106.   
  107.   
  108.     public void setId(Long id) {   
  109.         this.id = id;   
  110.     }   
  111.   
  112.   
  113.     public String getName() {   
  114.         return name;   
  115.     }   
  116.   
  117.   
  118.     public void setName(String name) {   
  119.         this.name = name;   
  120.     }   
  121.        
  122. }  


java 代码
  1. package cn.com.reflection;   
  2.   
  3. import java.lang.reflect.Array;   
  4.   
  5. public class ArrayTester1 {   
  6.   
  7.     /**  
  8.      * 此类根据反射来创建  
  9.      * 一个动态的数组   
  10.      */  
  11.     public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {   
  12.            
  13.         Class classType=Class.forName("java.lang.String");   
  14.            
  15.         Object array= Array.newInstance(classType,10);  //指定数组的类型和大小   
  16.            
  17.          //对索引为5的位置进行赋值   
  18.         Array.set(array, 5"hello");   
  19.            
  20.         String s=(String)Array.get(array, 5);   
  21.            
  22.         System.out.println(s);   
  23.            
  24.            
  25.         //循环遍历这个动态数组   
  26.         for(int i=0;i<((String[])array).length;i++){   
  27.                
  28.             String str=(String)Array.get(array, i);   
  29.                
  30.             System.out.println(str);   
  31.         }   
  32.   
  33.     }   
  34.   
  35. }   

 

所谓反射,是指在运行时状态中,获取类中的属性和方法,以及调用其中的方法的一种机制。这种机制的作用在于获取运行时才知道的类(Class)及其中的属性(Field)、方法(Method)以及调用其中的方法,也可以设置其中的属性值。
在Java中实现反射最重要的一步,也是第一步就是获取Class对象,得到Class对象后可以通过该对象调用相应的方法来获取该类中的属性、方法以及调用该类中的方法。
Java中反射有如下几种实现方式:
1、通过Class.forName()方法加载字符串,就可以得到该字符串做代表的Class对象。
例如:Class<?> clazz = Class.forName("java.lang.String")就可以得到String类的Class对象。值得注意的是,字符串必须是类的全名,即包名+类名。
下边的代码是Struts配置文件struts.xml中的一个action的配置。
 
<action name="registe" class="cn.com.huixin.struts2.RegisteAction">
   <result>/registeResult.jsp</result>
   <result name="input">/registe2.jsp</result>
</action>
 
这里的class属性给出了一个类的全名的字符串,服务器是如何通过这个字符串得到类对象的呢?就是通过反射机制RegisteAction对象的。然后再去调用这个类中的默认的execute()方法。
2、通过类名调用class属性得到该类的Class对象。
例如:Class<?> clazz = String.class也可以得到String类的Class对象。
3、调用实例的getClass()方法。
例如:Date date = new Date();
          Class<?> clazz = date.getClass();
通过上边的两句代码就可以得到date实例的Class对象。
4、如果是基本类型的包装类,则可以通过调用包装类的Type属性来获得该包装类的Class对象。
    例如:Class<?> clazz = Integer.TYPE;
下边通过一段代码来说明如何实现反射机制。
 
package cn.com.huixin.blogcode;
import java.util.Date;
public class Student {
 private String studentID;
 public String studentName;
 private Date birthday;
 private int score;
 
 public String getStudentID() {
  return studentID;
 }
 
 public void setStudentID(String studentID) {
  this.studentID = studentID;
 }
 
 public String getStudentName() {
  return studentName;
 }
 
 public void setStudentName(String studentName) {
  this.studentName = studentName;
 }
 
 public Date getBirthday() {
  return birthday;
 }
 
 public void setBirthday(Date birthday) {
  this.birthday = birthday;
 }
 
 public int getScore() {
  return score;
 }
 
 public void setScore(int score) {
  this.score = score;
 }
 
 public void finishTask(String taskName) {
  System.out.println(studentName + "完成了" + taskName + "作业");
 }
}

 

下边的ReflectionTest类中会运用反射机制获取Student类中的属性和方法,并生成一个实例,用该实例来调用finishTask方法。

 

package cn.com.huixin.blogcode;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
public class ReflectionTest {
 public static void main(String[] args) {
  try {
   //获取Student的Class对象
   Class<?> clazz = Class.forName("cn.com.huixin.blogcode.Student");
   //获取该类中所有的属性
   Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
   //遍历所有的属性
   for (Field field : fields) {
    //打印属性信息,包括访问控制修饰符,类型及属性名
    System.out.println(field);
    System.out.println("修饰符:" + Modifier.toString(field.getModifiers()));
    System.out.println("类型:" + field.getType());
    System.out.println("属性名:" + field.getName());
   }
   //获取该类中的所有方法
   Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
   for (Method method : methods) {
    //打印方法签名
    System.out.println(method);
    
    System.out.println("修饰符:" + Modifier.toString(method.getModifiers()));
    System.out.println("方法名:" + method.getName());
    System.out.println("返回类型:" + method.getReturnType());
    //获取方法的参数对象
    Class<?>[] clazzes = method.getParameterTypes();
    for (Class<?> class1 : clazzes) {
     System.out.println("参数类型:" + class1);
    }
   }
   
   //通过Class对象创建实例
   Student student = (Student)clazz.newInstance();
   //获取属性名为studentName的字段(Field)对象,以便下边重新设置它的值
   Field studentName = clazz.getField("studentName");
   //设置studentName的值为”张三“
   studentName.set(student, "张三");
   
   //通过Class对象获取名为”finishTask“,参数类型为String的方法(Method)对象
   Method finishTask = clazz.getMethod("finishTask", String.class);
   //调用finishTask方法
   finishTask.invoke(student, "数学");
  } catch (Exception e) {
   e.printStackTrace();
  }
 }
}

 

    Class<?> clazz = Class.forName("cn.com.huixin.blogcode.Student")通过上述的第一种方式来获取Student的Class对象,这儿的字符串必须是类的全路径名,即包名+类名。当然,该处也可以通过上述的第二种或者第三种方法获得Student的Class对象。例如:

    (1)、调用Student类的class属性

         Class<?> clazz = Student.class;

    (2)、调用Student实例的getClass()方法

         Student stu = new Student();

         Class<?> clazz = stu.getClass();

    无论使用哪种方法获得了Class对象,只要得到了Class对象,下来的操作方法都是相同的。

    Field[] fields = clazz.getDeclaredFields()获取类中定义的属性,包括private的属性,但是不包括从父类继承下来的属性。

    下来的for循环遍历了字段数组fields。field.getModifiers()获取了属性的修饰符,这个方法返回的是一个整型的数字,所以要用Modifier.toString()方法将整数转换为字符串。

    Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods()获取了类中的方法,包括private的方法,但是不包括从父类继承下来的方法。

    下来遍历的方法数组methods。method.getReturnType()获得方法的返回类型。method.getParameterTypes()获得方法的参数类型,由于方法可能有多个参数,所以返回值为Class数组。

    Student student = (Student)clazz.newInstance()通过调用Class对象的newInstance()方法,来创建一个Student的实例。newInstance()方法实际上调用的是默认的无参的构造方法。

    Field studentName = clazz.getField("studentName")获得类中字段名为“studentName”的属性,需要注意的是,getField()方法只能获得类中的public的属性,所以将Student类中的“studentName”设置为public。

    studentName.set(student, "张三")将student实例中的studentName属性值设置为“张三”。

    Method finishTask = clazz.getMethod("finishTask", String.class)获得了类中的方法名为“finishTask”,并且具有一个String类型参数的方法对象。

    finishTask.invoke(student, "数学")调用了实例student中的finishTask方法,并且传入了一个参数。

    执行的结果为:

 

private java.lang.String cn.com.huixin.blogcode.Student.studentID
修饰符:private
类型:class java.lang.String
属性名:studentID
public java.lang.String cn.com.huixin.blogcode.Student.studentName
修饰符:public
类型:class java.lang.String
属性名:studentName
private java.util.Date cn.com.huixin.blogcode.Student.birthday
修饰符:private
类型:class java.util.Date
属性名:birthday
private int cn.com.huixin.blogcode.Student.score
修饰符:private
类型:int
属性名:score
public void cn.com.huixin.blogcode.Student.finishTask(java.lang.String)
修饰符:public
方法名:finishTask
返回类型:void
参数类型:class java.lang.String
public java.lang.String cn.com.huixin.blogcode.Student.getStudentID()
修饰符:public
方法名:getStudentID
返回类型:class java.lang.String
public void cn.com.huixin.blogcode.Student.setStudentID(java.lang.String)
修饰符:public
方法名:setStudentID
返回类型:void
参数类型:class java.lang.String
public java.lang.String cn.com.huixin.blogcode.Student.getStudentName()
修饰符:public
方法名:getStudentName
返回类型:class java.lang.String
public void cn.com.huixin.blogcode.Student.setStudentName(java.lang.String)
修饰符:public
方法名:setStudentName
返回类型:void
参数类型:class java.lang.String
public java.util.Date cn.com.huixin.blogcode.Student.getBirthday()
修饰符:public
方法名:getBirthday
返回类型:class java.util.Date
public void cn.com.huixin.blogcode.Student.setBirthday(java.util.Date)
修饰符:public
方法名:setBirthday
返回类型:void
参数类型:class java.util.Date
public int cn.com.huixin.blogcode.Student.getScore()
修饰符:public
方法名:getScore
返回类型:int
public void cn.com.huixin.blogcode.Student.setScore(int)
修饰符:public
方法名:setScore
返回类型:void
参数类型:int
张三完成了数学作业

 

 

 

posted @ 2010-08-09 11:24  gllg  阅读(378)  评论(0编辑  收藏  举报