Java之反射篇

出处：http://blog.csdn.net/snowcoldy/article/details/6744824

1、反射的作用：

反射是一种底层编程（通用编程），利用反射可以写出非常通用的代码

日常实例：

在Eclipse中，当输入类名.方法名的一部分时，整个方法名就会出现在备选框中，这种功能就利用到了反射

 

2、反射的应用范围：

开发工具的编写（例如Eclipse之类的开发工具）

程序框架的开发（例如开发一个模仿Structs的架构）等。

 

3、反射的例子：（请考虑下面三个方法的实现）

static void printMethods(String className) throws Exception

要求：方法的参数为类名，方法的返回值为该类下所有的公开方法

static Object createObject(String className) throws Exception

要求：方法的参数为类名，返回值为一个通过该类的无参构造方法生成的对象

static void methodInvoke(Object o,String methodName) throws Exception

要求：方法的参数是对象和对象的方法名，然后在方法体内部调用该对象的相应方法

 

4、反射的关键：类对象

*类的加载：

当虚拟机要用到一个类的时候

由于虚拟机内部还没有该类的信息

因此虚拟机不知道该如何使用这个类

于是虚拟机需要首先通过classpath找到相应的类

并通过类加载器进行加载（类似于InputStream向虚拟机内部读取）

当这个类被加载到虚拟机中时，必须要保存起来

保存的方式就是：虚拟机需要创建一个该类的对象，用于封装该类的所有信息

这个被创建的该类的对象，就称作类对象

因此，类对象就是用于描述一个类，并且封装了该类内部所有信息的对象

****用于创建类对象以封装类内部信息的类就是：Class类****

 

类比：

在动物园中，认识的任何动物都只是一类动物，而不是某一只动物

例如，当不认识狼的时候，就需要在附近寻找说明牌以了解狼类

当通过了牌子认识了狼类后，以后再遇到狼类则不再需要读牌子

所以说，牌子就是封装了狼类的信息的一个具体对象，而牌子本身又是一个类

因此：一块牌子就是封装了狼类的信息的类的一个对象，而一条狼是狼类的一个对象

 

5、获得类对象的方法：

例如：ArrayList list = new ArrayList();

方法1：Class c1 = ArrayList.class;

//通过类名.class取得该类的类对象

方法2：Class c2 = list.getClass();

//通过该类的对象.getClass()取得该类的类对象

方法3：Class c3 = Class.forName("ArrayList"); （注意双引号）

//通过Class类的forName("className")方法取得该类的类对象

*若不需要返回值，forName方法也可用于强制使虚拟机加载一个类

 

6、类对象（Class）的常用方法：

(Object) o = c.newInstance();  //创建该类的一个对象

String name = c.getName()  //获得该类的类名，返回String对象

Class super = c.getSuperclass()  //获得该类的父类的类对象，返回Class对象

Class [] interface = c.getInterfaces()  //获得该类对象实现的所有接口，返回Class[]数组

（因为接口的信息也是封装在类对象中的）

 

-------------------用于方便阅读的华丽的分界线1-------------------

 

*与Class作用类似的类（属于Reflect包的类）：

Field：用于封装某个类中所有属性信息的对象

Method：用于封装某个类中所有方法信息的对象

Constructor：用于封装某个类中所有的构造方法信息的对象

 

Field [] fields1 = c.getDeclaredFields(); //获得该类的所有属性

Field [] fields2 = c.getFields(); //获得该类的所有非private属性

 

Method[] ms1 = c.getDeclaredMethods(); //获得该类的所有方法

Method[] ms2 = c.getMethods(); //获得该类的所有非private方法

Constructor[] cons1=c.getDeclaredConstructors(); //获得该类的所有构造方法

Constructor[] cons2=c.getConstructors(); //获得该类的所有非private构造方法

 

****getDeclaredXXX()与getXXX()的区别****

以Method为例：

c.getDeclaredMethods();方法的返回值为该类中包括private修饰的所有方法，但是不包括父类中的方法

c.getMethods();方法的返回值为该类中以及父类中的所有方法，但是不包括private修饰的方法

 

-------------------用于方便阅读的华丽的分界线2-------------------

 

Method m = c.getDeclaredMethod(String methodName);

//获得类对象c中方法名为methodName，参数为空的方法

Method m = c.getDeclaredMethod(String methodName, Class para);

//获得类对象c中方法名为methodName，参数为para的类的方法

 

 

7、反射例子的实现（例子见3）：

1、方法的参数为类名，方法的返回值为该类下所有的公开方法

实现：static void printMethods(String className) throws Exception {

  Class c = Class.forName(className);  //取得该类的类对象

  Method [] ms = c.getDeclaredMethods();  //获得该类所有方法的数组

  for (Method m : ms) {

     System.out.println(m);

  }  //遍历该数组

}

 

2、方法的参数为类名，返回值为一个通过该类的无参构造方法生成的对象

实现：static Object createObject(String className) throws Exception {

  Class c = Class.forName(className);  //取得该类的类对象

  return c.newInstance();  //调用方法创建出该类的一个对象

}

 

3、方法的参数是对象和对象的方法名，然后在方法体内部调用该对象的相应方法

实现：static void methodInvoke(Object o, String methodName, Object parameter) throws Exception {

  Class c = o.getClass();  //获得该对象的类对象

  Method m1 = c.getDeclaredMethod(methodName); //获得类对象内的无参方法m1

  m1.invoke(o);  //调用o中的m1方法

 

  Method m2 = c.getDeclaredMethod(methodName, parameter.class);  //获得类对象内参数为parameter的方法m2

  m2.invoke(o, parameter);  //调用o中的m2方法，并传入参数parameter

}

 

8、反射作为底层技术的最大优势：

由于反射是一种特别底层的技术，而信息的隐藏是构建于反射层面之上的，因此反射可以直接破坏信息的隐藏，例如；

//强制调用TestClass中用private修饰的hidden()方法：

class TestClass {

  private void hidden() {}  //设置此方法为只有该类自身能够访问

}

 

public class TestReflect {

  public static void main (String [] args) {

    TestClass t = new TestClass();  //获得TestClass的对象

    Class c = o.getClass();  //获得TestClass的类对象

    Method m = c.getDeclaredMethod("hidden");  //获得TestClass中的hidden()方法

    m.setAccessible(true);  //强制设置该方法为可访问
    m.invoke(o);  //强制访问t中的该方法

  }

}

 

9、反射滥用的缺点：

-1、破坏了信息隐藏

-2、降低了程序的运行效率以及可读性

-3、让程序中的异常由编译时抛出推迟到了运行时抛出，降低了程序的安全性（即：把编译器应当做的工作让虚拟机去做）