java张孝祥（5） 反射

 

反射：反射就是将java类中的各种成分映射成java类

如果我知道一个类的名称/或者它的一个实例对象， 我就能把这个类的所有方法和变量的信息找出来(方法名，变量名，方法，修饰符，类型，方法参数等等所有信息)。

如果我还明确知道这个类里某个变量的名称，我还能得到这个变量当前的值。

当然，如果我明确知道这个类里的某个方法名+参数个数类型，我还能通过传递参数来运行那个类里的那个方法。 

1、DumpMethods.java

package reflection;import java.lang.reflect.Method;/** * 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。 * 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.Method 是用来描述某个类中单个方法的一个类。 * * @author Administrator * */public class DumpMethods{    @SuppressWarnings("unchecked")    public static void main(String args[])    {        try        {            Class c = Class.forName("java.util.Stack");            Method m[] = c.getDeclaredMethods();            for (int i = 0; i < m.length; i++)                System.out.println(m[i].toString());        }        catch (Throwable e)        {            System.err.println(e);        }    }}

2、Instance1.java

package reflection;/** * * * 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[0].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： * * 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(37) 不是，但 new A() 是。 * * @author Administrator * */class A{}public class Instance1{    @SuppressWarnings("unchecked")    public static void main(String args[])    {        try        {            Class cls = Class.forName("reflection.A");            boolean b1 = cls.isInstance(new Integer(37));            System.out.println(b1);            boolean b2 = cls.isInstance(new A());            System.out.println(b2);        }        catch (Throwable e)        {            System.err.println(e);        }    }}

3、Method1.java

package reflection;import java.lang.reflect.*;/** * 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： * * 这个程序首先取得 method1 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 = f1 decl class = class method1 param #0 class java.lang.Object param #1 int exc #0 class * java.lang.NullPointerException return type = int ----- name = main decl class = class method1 param #0 class * [Ljava.lang.String; return type = void ----- * * @author Administrator * */public class Method1{    @SuppressWarnings("unused")    private int f1(Object p, int x)        throws NullPointerException    {        if (p == null)            throw new NullPointerException();        return x;    }    @SuppressWarnings("unchecked")    public static void main(String args[])    {        try        {            Class cls = Class.forName("reflection.Method1");            Method methlist[] = cls.getDeclaredMethods();            for (int i = 0; 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 = 0; j < pvec.length; j++)                    System.out.println("param #" + j + " " + pvec[j]);                Class evec[] = m.getExceptionTypes();                for (int j = 0; 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);        }    }}

4、Constructor1.java

package reflection;import java.lang.reflect.*;/** * 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： * * 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 = constructor1 decl class = class constructor1 ----- name = * constructor1 decl class = class constructor1 param #0 int param #1 double ----- 获取类的字段(域) * * @author Administrator * */public class Constructor1{    public Constructor1()    {    }    protected Constructor1(int i, double d)    {    }    @SuppressWarnings("unchecked")    public static void main(String args[])    {        try        {            Class cls = Class.forName("reflection.Constructor1");            Constructor ctorlist[] = cls.getDeclaredConstructors();            for (int i = 0; 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 = 0; j < pvec.length; j++)                    System.out.println("param #" + j + " " + pvec[j]);                Class evec[] = ct.getExceptionTypes();                for (int j = 0; j < evec.length; j++)                    System.out.println("exc #" + j + " " + evec[j]);                System.out.println("-----");            }        }        catch (Throwable e)        {            System.err.println(e);        }    }}

5、Field1.java

package reflection;import java.lang.reflect.*;/** * 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： 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 = d decl class = * class field1 type = double modifiers = private * ----- * name = i decl class = class field1 type = int modifiers = public * static final * ----- name = s decl class = class field1 type = class java.lang.String modifiers = * ----- * 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) 。 * * @author Administrator */public class Field1{    @SuppressWarnings("unused")    private double d;    public static final int i = 37;    String s = "testing";    @SuppressWarnings("unchecked")    public static void main(String args[])    {        try        {            Class cls = Class.forName("reflection.Field1");            Field fieldlist[] = cls.getDeclaredFields();            for (int i = 0; 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);        }    }}

6、Method2.java

package reflection;import java.lang.reflect.*;/** * * 根据方法的名称来执行方法 * * 本文到这里，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 * * 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 37 和 * 47 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 84。 * * @author Administrator * */public class Method2{    public int add(int a, int b)    {        return a + b;    }    @SuppressWarnings("unchecked")    public static void main(String args[])    {        try        {            Class cls = Class.forName("reflection.Method2");            Class partypes[] = new Class[2];            partypes[0] = Integer.TYPE;            partypes[1] = Integer.TYPE;            Method meth = cls.getMethod("add", partypes);            Method2 methobj = new Method2();            Object arglist[] = new Object[2];            arglist[0] = new Integer(37);            arglist[1] = new Integer(47);            Object retobj = meth.invoke(methobj, arglist);            Integer retval = (Integer)retobj;            System.out.println(retval.intValue());        }        catch (Throwable e)        {            System.err.println(e);        }    }}

7、Constructor2.java

package reflection;import java.lang.reflect.*;/** * * 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： * * * 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。 * * @author Administrator * */public class Constructor2{    public Constructor2()    {    }    public Constructor2(int a, int b)    {        System.out.println("a = " + a + " b = " + b);    }    @SuppressWarnings("unchecked")    public static void main(String args[])    {        try        {            Class cls = Class.forName("reflection.Constructor2");            Class partypes[] = new Class[2];            partypes[0] = Integer.TYPE;            partypes[1] = Integer.TYPE;            Constructor ct = cls.getConstructor(partypes);            Object arglist[] = new Object[2];            arglist[0] = new Integer(37);            arglist[1] = new Integer(47);            @SuppressWarnings("unused")            Object retobj = ct.newInstance(arglist);            System.out.println(retobj);            Constructor2 c = (Constructor2)retobj;            System.out.println(c);        }        catch (Throwable e)        {            System.err.println(e);        }    }}

8、Field2.java

package reflection;import java.lang.reflect.*;/** * * 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： 这个例子中，字段 d 的值被变为了 12.34。 * * @author Administrator * */public class Field2{    public double d;    @SuppressWarnings("unchecked")    public static void main(String args[])    {        try        {            Class cls = Class.forName("reflection.Field2");            Field fld = cls.getField("d");            Field2 f2obj = new Field2();            System.out.println("d = " + f2obj.d);            fld.setDouble(f2obj, 12.34);            System.out.println("d = " + f2obj.d);            System.out.println(new Field2().d);        }        catch (Throwable e)        {            System.err.println(e);        }    }}

9、Array1.java

package reflection;import java.lang.reflect.*;/** * 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： 例中创建了 10 个单位长度的 * String 数组，为第 5 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。 * * @author Administrator * */public class Array1{    @SuppressWarnings("unchecked")    public static void main(String args[])    {        try        {            Class cls = Class.forName("java.lang.String");            Object arr = Array.newInstance(cls, 10);            Array.set(arr, 5, "this is a test");            String s = (String)Array.get(arr, 5);            System.out.println(s);        }        catch (Throwable e)        {            System.err.println(e);        }    }}

10、Array2.java

package reflection;import java.lang.reflect.*;/** * 例中创建了一个 5 x 10 x 15 的整型数组，并为处于 [3][5][10] 的元素赋了值为 37。 * 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 10 x 15 的数组。 * 进而取得其中的一个元素，即长度为 15 的数组， 并使用 Array.setInt 为它的第 10 个元素赋值。 * * 注意创建数组时的类型是动态的，在编译时并不知道其类型。 * * 小结 * * Java reflection 非常有用，它使类和数据结构能按名称动态检索相关信息， 并允许在运行着的程序中操作这些信息。 * Java 的这一特性非常强大，并且是其它一些常语言， 如 C、C++、Fortran 或者 Pascal * 等都不具备的。 * * @author Administrator * */public class Array2{    @SuppressWarnings("unchecked")    public static void main(String args[])    {        int dims[] = new int[] {5, 10, 15};        Object arr = Array.newInstance(Integer.TYPE, dims);        Object arrobj = Array.get(arr, 3);        Class cls = arrobj.getClass().getComponentType();        System.out.println(cls);        arrobj = Array.get(arrobj, 5);        Array.setInt(arrobj, 10, 37);        int arrcast[][][] = (int[][][])arr;        System.out.println(arrcast[3][5][10]);    }}