java反射

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。 


1.一个简单的例子 


考虑下面这个简单的例子，让我们看看reflection 是如何工作的。 


源码在下方。
DumpMethods.java


它的结果输出为： 
public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.pop()
public java.lang.Object java.util.Stack.push(java.lang.Object)
public boolean java.util.Stack.empty()
public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.peek()
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.Methods 是用来描述某个类中单个方法的一个类。


2.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。


第三步使用 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： 


源码在下方。
IsInstance.java


它的结果输出为： 
false
true


在这个例子中创建了一个S 类的 Class 对象，然后检查一些对象是否是S的实例。Integer(37) 不是，但 new S()是。 


3.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： 


源码在下方。
Method1.java


它的结果输出为： 
name = f1
decl class = class personal.jessica.Method1
param #0 class java.lang.Object
param #1 int
exc #0 class java.lang.NullPointerException
return type = int
-----
name = methods
decl class = class personal.jessica.Method1
return type = void
-----
 
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。 


4.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： 


源码在下方。
Constructor1.java


它的结果输出为： 
name = personal.jessica.Constructor1
decl class = class personal.jessica.Constructor1
-----
name = personal.jessica.Constructor1
decl class = class personal.jessica.Constructor1
param #0 int
param #1 double
-----


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。 


5.获取类的字段(域) 


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： 


源码在下方。
Field1.java


它的结果输出为： 
name = d
decl class = class personal.jessica.Field1
type = double
modifiers = private
-----
name = i
decl class = class personal.jessica.Field1
type = int
modifiers = public static final
-----
name = s
decl class = class personal.jessica.Field1
type = class java.lang.String
modifiers = 
-----


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)。


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) 。 


6.根据方法的名称来执行方法 


文本到这里，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： 


源码在下方。
Method2.java


它的结果输出为：
class [I
37


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。 


7.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： 


源码在下方。
Constructor2.java


它的结果输出为：
this is a test


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。


8.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： 


源码在下方。
Field2.java


它的结果输出为：
d = 0.0
d = 12.34


9.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：


源码在下方。
Array1.java


它的结果输出为：
a = 37 b = 47


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。 


下面这段代码提供了一个更复杂的例子： 


源码在下方。
Array2.java


它的结果输出为：
84


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。