Java中的函数动态调用

<script type="text/javascript">google_ad_client = "pub-8800625213955058";/* 336x280, 创建于 07-11-21 */google_ad_slot = "0989131976";google_ad_width = 336;google_ad_height = 280;//</script><script type="text/javascript"src="http://pagead2.googlesyndication.com/pagead/show_ads.js"></script>浙 江 省 绍 兴 市 俞 中 正 ---- 相 信 有 不 少 人 使 用C 语 言 的 函 数 指 针 实 现 过 函 数 的 动 态 调 用。 适 当 地 运 用 函 数 动 态 调 用 功 能 不 仅 能 减 少 代 码 数 量， 而 且 对 于 增 加 程 序 的 可 读 性 和 易 维 护 性 也 带 来 极 大 帮 助。 由 于java 不 支 持 指 针 功 能， 所 以 运 用 指 针 实 现 动 态 调 用 不 适 用 于java。 本 文 提 出 了 一 种 运 用java Reflection API 实 现java 函 数 动 态 调 用 的 方 法， 并 给 出 一 个 基 本 实 现 和 测 试 实 例。 ---- 函 数 动 态 调 用 的 一 个 最 为 常 见 的 应 用 场 合 在 于 取 消 对 于switch 关 键 词 的 依 赖。switch 关 键 词 用 来 判 断 条 件， 并 分 别 给 出 处 理 过 程 即 处 理 函 数。 一 个 典 型 的 函 数 具 有 函 数 名、 输 入 值、 返 回 值。 而 实 现 动 态 调 用 的 关 键 之 处 在 于 调 用 时 得 到 正 确 的 类 名、 函 数（ 方 法） 名、 以 统 一 的 格 式 实 现 参 数 的 传 递。 下 面 是 实 现 该 功 能 的 类Invoker,ArgumentHolder 的 清 单： //-------------------------------------- //类Invoker //实现函数的动态调用 //方法： // dynaCall // 参数 Object c希望调用函数（方法）所在对象 // String m希望调用的方法名称 // ArgumentHolder a传递给被调用方法的参数 //----------------------------------------- import java.lang.reflect.InvocationTargetException; import java.lang.reflect.Method; public class Invoker { static Object dynaCall(Object c, String m, ArgumentHolder a) throws NoSuchMethodException, InvocationTargetException, IllegalAccessException { //由于java支持方法名称的重载 （同一类中出现多于一个的同名函数）， //所以getMethod方法使用两个参数： 字符串形式的方法名称和数组形式 //的调用参数类列表。返回值为类Method的一个对象， 该对象和将要被 //调用的方法相关联 Method meth = c.getClass().getMethod (m, a.getArgumentClasses()); //通过类Method对象的invoke方法动态调用希望调用的方法 return (meth.invoke(c, a.getArguments())); } } //------------------------------------- //类ArgumentHolder //用于调用参数的封装，实现变长参数及 不同类型参数的统一形式地传递 //成员变量: // Class[] cl 参数类型数组 // Object[] args 参数对象数组 //方法: // getArgumentClasses()返回参数类型数组 // getArguments() 返回参数对象数组 // setArgument() 在参数列表中增加项目 // //--------------------------------------- public class ArgumentHolder { protected Class[] cl; protected Object[] args; protected int argc; ArgumentHolder() { argc = 0; cl = new Class[0]; args = new Object[0]; } ArgumentHolder(int argc) { this.argc = argc; cl = new Class[argc]; args = new Object[argc]; } public Class[] getArgumentClasses() { return cl; } public Object[] getArguments() { return args; } //以下16个setArgument 函数实现简单数据类型boolean,byte, // char,int,short,long,float,double的封装。 为支持Invoker //类dynaCall方法中getClass的调用， 此处将简单数据类型 //转换为对应的对象，如boolean转换为Boolean public int setArgument(boolean b) { return this.setArgument(argc, new Boolean(b), Boolean.TYPE); } public int setArgument(int argnum, boolean b) { return this.setArgument(argnum, new Boolean(b), Boolean.TYPE); } public int setArgument(byte b) { return this.setArgument(argc, new Byte(b), Byte.TYPE); } public int setArgument(int argnum, byte b) { return this.setArgument(argnum, new Byte(b), Byte.TYPE); } public int setArgument(char c) { return this.setArgument(argc, new Character(c), Character.TYPE); } public int setArgument(int argnum, char c) { return this.setArgument(argnum, new Character(c), Character.TYPE); } public int setArgument(int i) { return this.setArgument(argc, new Integer(i), Integer.TYPE); } public int setArgument(int argnum, int i) { return this.setArgument(argnum, new Integer(i), Integer.TYPE); } public int setArgument(short s) { return this.setArgument(argc, new Short(s), Short.TYPE); } public int setArgument(int argnum, short s) { return this.setArgument(argnum, new Short(s), Short.TYPE); } public int setArgument(long l) { return this.setArgument(argc, new Long(l), Long.TYPE); } public int setArgument(int argnum, long l) { return this.setArgument(argnum, new Long(l), Long.TYPE); } public int setArgument(float f) { return this.setArgument(argc, new Float(f), Float.TYPE); } public int setArgument(int argnum, float f) { return this.setArgument(argnum, new Float(f), Float.TYPE); } public int setArgument(double d) { return this.setArgument(argc, new Double(d), Double.TYPE); } public int setArgument(int argnum, double d) { return this.setArgument(argnum, new Double(d), Double.TYPE); } //以下2个setArgument函数实现对象的封装， public int setArgument(Object obj) { return this.setArgument(argc, obj, obj.getClass()); } public int setArgument(int argnum, Object obj) { return this.setArgument(argnum, obj, obj.getClass()); } //以下setArgument函数具体实现以对象形式 提供的参数封装。 //具体操作为：增加计数器argc的值、 在cl和args中增加相应内容 public int setArgument(int argnum, Object obj, Class c) { if (argnum >= args.length) { argc = argnum 1; Class[] clExpanded = new Class[argc]; Object[] argsExpanded = new Object[argc]; System.arraycopy(cl, 0, clExpanded, 0, cl.length); System.arraycopy(args, 0, argsExpanded, 0, args.length); cl = clExpanded; args = argsExpanded; } args[argnum] = obj; cl[argnum] = c; return argnum; } } ---- 以 下 给 出 一 个 类Invoker 和ArgumentHolder 的 应 用 实 例。 类DynaCallTest 应 用 类Invoker 和ArgumentHolder 实 现 以 下 功 能： 根 据 用 户 在 命 令 行 中 输 入 的 内 容， 动 态 地 确 定 所 调 用 方 法。 程 序 可 以 接 受 的 合 法 输 入 为： add 参数为两个整数，显示两个整数之和 concat 参数为两个字符串，显示两个字符串连接之后的值 help 无参数，显示可以接受的命令列表 minmax 参数为三个整数，显示三个参数的最大之和最小值 quit 无参数，结束运行 rand 无参数，显示一个随机值 程序清单如下： import java.io.BufferedReader; import java.io.InputStreamReader; import java.io.IOException; import java.lang.reflect.InvocationTargetException; import java.lang.reflect.Method; import java.lang.Math; import java.util.Random; import java.util.StringTokenizer; public class DynaCallTest { Random rand; BufferedReader consoleIn; //建构函数，初始化 DynaCallTest() { consoleIn = new BufferedReader (new InputStreamReader(System.in)); rand = new Random(); } //读取用户输入行 String getCommandLine() throws IOException { System.out.print(">"); System.out.flush(); String commandLine = consoleIn.readLine(); if (commandLine == null) return "Quit"; if (commandLine.length() == 0) return "Quit"; else return commandLine; } //从用户输入行中提取命令， 格式化为：首字符大写，其余字符小写 //返回格式化后的命令 String extractCommand(String commandLine) { StringTokenizer t = new StringTokenizer(commandLine); String cmd = t.nextToken().toLowerCase(); return cmd.substring(0,1).toUpperCase() cmd.substring(1); } //从用户输入行中提取参数， 创建ArgumentHolder类型的对象a以封装所有参数 //错误格式的整数被视为字符串 //返回ArgumentHolder类型的对象，即封装后的参数 ArgumentHolder extractArguments(String cmd) { StringTokenizer t = new StringTokenizer(cmd); int tokenCount = t.countTokens(); ArgumentHolder a = new ArgumentHolder(); String token = t.nextToken(); while(t.hasMoreTokens()) { token = t.nextToken(); try { int i = Integer.parseInt(token); a.setArgument(i); } catch (NumberFormatException e) { a.setArgument(token); } } return a; } //以下6个以meth开头的函数实现本测试程序 接受的合法命令的具体处理过程。 //函数的命名规则为：meth 格式化后的用户命令 public String methAdd(int i1, int i2) { return Integer.toString(i1) " " Integer.toString(i2) " = " Integer.toString(i1 i2); } public String methConcat(String s1, String s2) { return "the concatenated string is " s1 s2; } public String methHelp() { final String[] helpMessages = {"DynaCallTest Version 1.0", "valid commands are:", "add int1 int2", "concat string1 string 2", "help", "minmax int1 int2 int3", "quit", "rand" }; for (int i = 0; i < helpMessages.length; i) System.out.println(helpMessages[i]); return ""; } public String methMinmax(int i1, int i2, int i3) { return ("min = " Integer.toString(java.lang.Math.min (java.lang.Math.min( i1,i2),i3)) ", max = " Integer.toString( java.lang.Math.max(java.lang.Math.max(i1,i2),i3))); } public String methQuit() { return "quitting"; } public String methRand() { return "the random number is " Integer.toString(rand.nextInt()); } //处理用户在命令行中的输入 //调用extractCommand以生成对应于用户输入的方法名 //调用extractArguments以封装用户输入参数 //调用Invoker.dynaCall以实现命令处理 String processCommand(String cmd) { try { String meth = "meth" extractCommand(cmd); ArgumentHolder a = extractArguments(cmd); return (String)(Invoker.dynaCall(this, meth,a)); } catch (NoSuchMethodException e) { return "no method to process command " cmd; } catch (InvocationTargetException e) { System.out.println("trace:"); e.printStackTrace(); return "InvocationTargetException processing command" cmd; } catch (IllegalAccessException e) { System.out.println("trace:"); e.printStackTrace(); return "IllegalAccessException processing command" cmd; } } //主函数，调用processCommand以实现程序功能 public static void main(String args[]) { boolean allOK = true; String line; DynaCallTest myClient = new DynaCallTest(); System.out.println("DynaCallTest Version 1.0"); System.out.println("Enter command at the prompt"); System.out.println("Type help for help"); while(allOK) { try { line = myClient.getCommandLine(); if (line == null) allOK = false; else { System.out.println(myClient.processCommand(line)); if (line.substring(0,1).toUpperCase().equals("Q")) allOK = false; } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); allOK = false; } } System.exit(0); } } ---- 以 上 程 序 在jdk 1.1.4，win95 环 境 下 编 译 通 过， 并 在Linux(Slackware96)，Windows Nt 4.0 ( 工 作 站) 下 经 过 验 证。