java反射机制实例解析

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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（Reflection）机制。Java 反射机制主要提供 
了以下功能： 
在运行时判断任意一个对象所属的类； 
在运行时构造任意一个类的对象； 
在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法； 
在运行时调用任意一个对象的方法； 
生成动态代理。 

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。 
Class类：代表一个类。 
Field类：代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性）。 
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，以及访问数组元素的静态方法。 
如例程1所示DumpMethods 类演示了Reflection API的基本作用，它读取命令 
行参数指定的类名，然后打印这个类所具有的方法信息： 
例程1：DumpMethods.java

Java代码 

1. importjava.lang.reflect.*;
3. publicclassDumpMethods{
4. publicstaticvoidmain(Stringargs[])throwsException{
5. //加载并初始化命令行参数指定的类
6. ClassclassType=Class.forName(args[0]);
7. //获得类的所有方法
8. Methodmethods[]=classType.getDeclaredMethods();
9. for(inti=0;i<methods.length;i++)
10. System.out.println(methods[i].toString());
11. }
12. }

import java.lang.reflect.*;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());}}

运行命令“java DumpMethods java.util.Stack”，就会显示java.util.Stack类所具有的方法，程序的打印结果如下： 
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) 
如例程2 所示ReflectTester 类进一步演示了Reflection API 的基本使用方法。 
ReflectTester 类有一个copy(Object object)方法，这个方法能够创建一个和参数object同样类型的对象，然后把object对象中的所有属性复制到新建的对象中，并将它返回。这个例子只能复制简单的JavaBean，假定JavaBean的每个属性都有public类型的 
getXXX()和setXXX()方法。 
例程2 ReflectTester.java

Java代码 

1. importjava.lang.reflect.*;
3. publicclassReflectTester{
4. publicObjectcopy(Objectobject)throwsException{
5. //获得对象的类型
6. ClassclassType=object.getClass();
7. System.out.println("Class:"+classType.getName());
8. //通过默认构造方法创建一个新的对象
9. ObjectobjectCopy=classType.getConstructor(newClass[]{})
10. .newInstance(newObject[]{});
11. //获得对象的所有属性
12. Fieldfields[]=classType.getDeclaredFields();
13. for(inti=0;i<fields.length;i++){
14. Fieldfield=fields[i];
15. StringfieldName=field.getName();
16. StringfirstLetter=fieldName.substring(0,1).toUpperCase();
17. //获得和属性对应的getXXX()方法的名字
18. StringgetMethodName="get"+firstLetter+fieldName.substring(1);
19. //获得和属性对应的setXXX()方法的名字
20. StringsetMethodName="set"+firstLetter+fieldName.substring(1);
21. //获得和属性对应的getXXX()方法
22. MethodgetMethod=classType.getMethod(getMethodName,
23. newClass[]{});
24. //获得和属性对应的setXXX()方法
25. MethodsetMethod=classType.getMethod(setMethodName,
26. newClass[]{field.getType()});
27. //调用原对象的getXXX()方法
28. Objectvalue=getMethod.invoke(object,newObject[]{});
29. System.out.println(fieldName+":"+value);
30. //调用复制对象的setXXX()方法
31. setMethod.invoke(objectCopy,newObject[]{value});
32. }
33. returnobjectCopy;
34. }
36. publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
37. Customercustomer=newCustomer("Tom",21);
38. customer.setId(newLong(1));
39. CustomercustomerCopy=(Customer)newReflectTester().copy(customer);
40. System.out.println("Copyinformation:"+customerCopy.getName()+""
41. +customerCopy.getAge());
42. }
43. }
45. classCustomer{//Customer类是一个JavaBean
46. privateLongid;
47. privateStringname;
48. privateintage;
50. publicCustomer(){
51. }
53. publicCustomer(Stringname,intage){
54. this.name=name;
55. this.age=age;
56. }
58. publicLonggetId(){
59. returnid;
60. }
62. publicvoidsetId(Longid){
63. this.id=id;
64. }
66. publicStringgetName(){
67. returnname;
68. }
70. publicvoidsetName(Stringname){
71. this.name=name;
72. }
74. publicintgetAge(){
75. returnage;
76. }
78. publicvoidsetAge(intage){
79. this.age=age;
80. }
81. }

import java.lang.reflect.*;public class ReflectTester {public Object copy(Object object) throws Exception {// 获得对象的类型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);// 获得和属性对应的setXXX()方法的名字String setMethodName = "set" + firstLetter + fieldName.substring(1);// 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Method setMethod = classType.getMethod(setMethodName,new Class[] { field.getType() });// 调用原对象的getXXX()方法Object value = getMethod.invoke(object, new Object[] {});System.out.println(fieldName + ":" + value);// 调用复制对象的setXXX()方法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.getName() + " "+ customerCopy.getAge());}}class Customer { // Customer类是一个JavaBeanprivate 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;}}

执行结果：Class:Customer 
id:1 
name:Tom 
age:21 
Copy information:Tom 21 
Class类是Reflection API中的核心类，它有以下方法。 
getName()：获得类的完整名字。 
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[] parameterTypes)：获得类的特定方法，name 参 
数指定方法的名字，parameterTypes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[] parameterTypes)：获得类的特定构造方法，parameterTypes参数指定构造方法的参数类型。 

如例程3 所示的InvokeTester 类的main()方法中，运用反射机制调用一个 
InvokeTester 对象的add()和echo()方法。 
例程3 InvokeTester.java

Java代码 

1. importjava.lang.reflect.*;
3. publicclassInvokeTester{
4. publicintadd(intparam1,intparam2){
5. returnparam1+param2;
6. }
8. publicStringecho(Stringmsg){
9. return"echo:"+msg;
10. }
12. publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
13. ClassclassType=InvokeTester.class;
14. ObjectinvokeTester=classType.newInstance();
15. //调用InvokeTester对象的add()方法
16. MethodaddMethod=classType.getMethod("add",newClass[]{int.class,
17. int.class});
18. Objectresult=addMethod.invoke(invokeTester,newObject[]{
19. newInteger(100),newInteger(200)});
20. System.out.println((Integer)result);
21. //调用InvokeTester对象的echo()方法
22. MethodechoMethod=classType.getMethod("echo",
23. newClass[]{String.class});
24. result=echoMethod.invoke(invokeTester,newObject[]{"Hello"});
25. System.out.println((String)result);
26. }
27. }

import java.lang.reflect.*;public class InvokeTester {public int add(int param1, int param2) {return param1 + param2;}public String echo(String msg) {return "echo:" + msg;}public static void main(String[] args) throws Exception {Class classType = InvokeTester.class;Object invokeTester = classType.newInstance();// 调用InvokeTester对象的add()方法Method addMethod = classType.getMethod("add", new Class[] { int.class,int.class });Object result = addMethod.invoke(invokeTester, new Object[] {new Integer(100), new Integer(200) });System.out.println((Integer) result);// 调用InvokeTester对象的echo()方法Method echoMethod = classType.getMethod("echo",new Class[] { String.class });result = echoMethod.invoke(invokeTester, new Object[] { "Hello" });System.out.println((String) result);}}

执行结果：300 
echo:Hello 
add()方法的两个参数为int 类型，获得表示add()方法的Method对象的代码如下： 
Method addMethod=classType.getMethod("add",new Class[]{int.class,int.class}); 
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类型数据，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。 
在本例中，尽管InvokeTester 类的add()方法的两个参数及返回值都是int 类型，调 
用addMethod对象的invoke()方法时，只能传递Integer 类型的参数，并且invoke()方法的返回类型也是Integer 类型，Integer 类是int 基本类型的包装类：