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java反射基本总结

2013/7/19 18:58:11 fangguanhong 程序员俱乐部我要评论(0)

摘要：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，能否调用它的任意一个方法？答案是肯定的。这种动态获取类的信息以及动态调用对象的方法的功能来自于java语言的反射机制(Reflection)。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。4、在运行时调用任意一个对象的方法。Reflection是java被视为动态(或准动态)语言的一个关键性质
标签：总结 Java 反射

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，能否调用它的任意一个方法？答案是肯定的。这种动态获取类的信息以及动态调用对象的方法的功能来自于java语言的反射机制(Reflection)。
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。
4、在运行时调用任意一个对象的方法。

Reflection是java被视为动态(或准动态)语言的一个关键性质。这个机制允许程序在运行时透过Reflection APIs取得任何一个已知名称的class的内部信息，包括其modifies(诸如public、static等等)、superclass(例如Object)、实现之interfaces(例如Serializable)，也包括fields和methods的所有信息，并可于运行时改变fields内容或调动methods。

总结起来一句话：只要知道某个类的名字，那么这个类里面的所有信息都可以得到。

一般而言，开发者社群说到动态语言，大致认同的一个定义是：“程序运行时，允许改变程序结构或变量类型，这种语言称为动态语言”。从这个观点看，Perl，Python，Ruby是动态语言，C++，java，C#不是动态语言。

尽管在这样的定义与分类下java不是动态语言，它却有着一个非常突出的动态相关机制：
Reflection。这个字的意思是：“反射、映像、倒影”，用在java身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知classes。换句话说，java程序可以加载一个运行时才得知名称的classes，获悉其完整构造(但不包括methods定义)，并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。这种“看透class”的能力(the abilith of the program to examine itself)被称为introspection（内省、内观、反省）。Reflection和introspection是常被并提的两个术语。

在JDK中，主要由以下类来实现java反射机制，这些类都位于java.lang.reflect包中：
1、 Class类：代表一个类。
2、 Field类：代表类的成员变量(成员变量也称为类的属性)。
3、 Method类：代表类的方法。
4、 Constructor类：代表类的构造方法。
5、 Array类：提供了动态创建数组，以及访问数组的袁术的静态方法。

下面是一个java反射的最基本的例子：

package com.test.reflection;

import java.lang.reflect.Method;

public class DumpMethods {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		// 加载并初始化命令行参数指定的类
		Class classType = Class.forName(args[0]);

		// 获得类的所有方法
		Method methods[] = classType.getDeclaredMethods();

		for (int i = 0; i < methods.length; i++) {
			System.out.println(methods[i].toString());
		}
	}
}

在java.lang.Object类中定义了getClass()方法，因此对于任意一个Java对象，都可以通过此方法获得对象的类型。Class类是Reflection API中的核心类，它有以下方法：
getName()：获得类的完成名字。
getFields()：获得类的public 类型的属性。
getDeclaredFields()：获得类的所有属性。
getMethods()：获得类的public类型的方法。
getDeclaredMethods()：获得类的所有方法。
getMethod(String name, Class[] patameterTypes)：获得类的特定方法，name参数指定方法的名字，patameterTypes参数指定方法的参数类型。
getConstrutors()：获得类的public类型的构造方法。
getConstrutor(Class[] patameterTypes)：获得类的特定构造方法，patameterTypes参数指定构造方法的参数类型。
newInstance()：通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象。

通过默认构造方法创建一个新对象：
Object objectCopy = classType.getConstructor(new Class[] {})
.newInstance(new Object[] {});
以上代码先调用Class类的getConstructor()方法获得一个Constructor对象，它代表默认的构造方法，然后调用Constructor对象的newInstance()方法构造一个实例。

Class类的getDeclaredFields()方法返回类的所有属性，包括public,protected,默认和private访问级别的属性。

Method类的invoke(Object obj,Object args[]) 方法接收的参数必须为对象，如果参数为基本类型数据，必须转换为相应的包装类型的对象。Invoke()方法的返回值总是对象，如果实际被调用的方法的返回类型是基本数据类型，那么invoke()方法会把它转换为相应的包装类型的对象，再将其返回。

总所周知Java有个Object class，是所有Java classes的继承根源，其内声明了数个应该在所有Java class中被改写的methods:
hashCode(),equals(),clone(),toString(),getClass()等。其中getClass()返回一个Class object。

一个类可以生成多个对象，但这些对象对应的Class对象只有一个，一个类只有一个Class对象。

Class是Reflection起源。针对人也您想探勘的class，唯有先为它产生一个Class object，接下来才能经由后者唤起位数十多个的Reflection APIs。

下面讲解获取Class对象的几种方法（途径）：
1、通过String对象获取，每个class都有此函数，示例：Class clazz = “aa”.getClass();
2、通过class语法获取，示例：Class clazz = String.class;
3、运用Class.getSuperclass()，示例：
Button b = new Button();
Class c1 = b.getClass();
Class c2 = c1. getSuperclass();
4、运用static method Class.forName()（最常被使用），示例：
Class c1 = Class.forName(“java.lang.String”);
Class c2 = Class.forName(“java.awt.Button”);

下面是一个比较复杂的反射示例：

package com.test.reflection;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * 进一步演示了反射机制的基本使用方法
 * Spring底层大概就是这么干的，嘎嘎嘎
 * 类: ReflectTester <br>
 * 描述: TODO <br>
 * 作者: 
 * 时间: Jul 19, 2013 2:02:03 PM
 */
public class ReflectTester {
	public Object copy(Object object) throws Exception {
		// 获得对象类型
		Class classType = object.getClass();
		System.out.println("Class:" + classType.getName());

		// 通过默认构造方法创建一个新的对象
		// getConstructor方法是获得与这个类里面的构造方法所对应的这个类的对象，“new Class[]
		// {}”参数表示的是这个构造方法是不带参数的
		// 然后调用newInstance方法就生成了对象的实例
		Object objectCopy = classType.getConstructor(new Class[] {})
				.newInstance(new Object[] {});

		// 获得对象的所有属性
		Field fields[] = classType.getDeclaredFields();

		for (int i = 0; i < fields.length; i++) {
			Field field = fields[i];
			String fieldName = field.getName();

			String firstLetter = fieldName.substring(0, 1).toUpperCase();
			// 获得和属性对应的getXXX()方法的名字
			String getMethodName = "get" + firstLetter
					+ fieldName.substring(1, fieldName.length());
			// 获得和属性对应的setXXX()方法的名字
			String setMethodName = "set" + firstLetter
					+ fieldName.substring(1, fieldName.length());
			// 获得和属性对应的getXXX()方法
			Method getMethod = classType.getMethod(getMethodName,
					new Class[] {});
			// 获得和属性对应的setXXX()方法（new Class[] { field.getType() }表示传入方法的接收参数类型）
			Method setMethod = classType.getMethod(setMethodName,
					new Class[] { field.getType() });
			// 调用原对象的getXXX()方法，（先取出原来对象属性的值）
			Object value = getMethod.invoke(object, new Object[] {});
			System.out.println(fieldName + ":" + value);
			// 调用拷贝对象的setXXX()方法，（把原来对象的属性值拷贝到新的对象中）
			setMethod.invoke(objectCopy, new Object[] { value });
		}
		return objectCopy;
	}

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Customer customer = new Customer("Tom", 21);
		customer.setId(new Long(1));

		Customer customerCopy = (Customer) new ReflectTester().copy(customer);
		System.out.println("Copy information:" + customerCopy.getId() + " "
				+ customerCopy.getName() + " " + customerCopy.getAge());
	}

}

class Customer {
	private Long id;
	private String name;
	private int age;

	public Customer() {
	}

	public Customer(String name, int age) {
		this.name = name;
		this.age = age;
	}

	public Long getId() {
		return id;
	}

	public void setId(Long id) {
		this.id = id;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
}

下面是几个关于反射的讲解：