詳解Java反射機制實例
在 Java 運行時環(huán)境中，對于任意一個類，能否知道這個類有哪些屬性和方法?對于任意
一個對象，能否調(diào)用它的任意一個方法?答案是肯定的。這種動態(tài)獲取類的信息，以及動態(tài)
調(diào)用對象的方法的功能來自于Java 語言的反射(Reflection)機制。Java 反射機制主要提供
了以下功能：
在運行時判斷任意一個對象所屬的類;
在運行時構(gòu)造任意一個類的對象;
在運行時判斷任意一個類所具有的成員變量和方法;
在運行時調(diào)用任意一個對象的方法;
生成動態(tài)代理。
在 JDK 中，主要由以下類來實現(xiàn)Java 反射機制，這些類都位于java.lang.reflect
包中。
Class類：代表一個類。
Field類：代表類的成員變量(成員變量也稱為類的屬性)。
Method類：代表類的方法。
Constructor 類：代表類的構(gòu)造方法。
Array類：提供了動態(tài)創(chuàng)建數(shù)組，以及訪問數(shù)組元素的靜態(tài)方法。
如例程1所示DumpMethods 類演示了Reflection API的基本作用，它讀取命令
行參數(shù)指定的類名，然后打印這個類所具有的方法信息：
例程1：DumpMethods.java
Java代碼
- import java.lang.reflect.*;
- public class DumpMethods {
- public static void main(String args[]) throws Exception {
- // 加載并初始化命令行參數(shù)指定的類
- Class classType = Class.forName(args[0]);
- // 獲得類的所有方法
- Method methods[] = classType.getDeclaredMethods();
- for (int i = 0; i < methods.length; i++)
- System.out.println(methods[i].toString());
- }
- }
運行命令“java DumpMethods java.util.Stack”，就會顯示java.util.Stack類所具有的方法，程序的打印結(jié)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 類進一步演示了Reflection API 的基本使用方法。
ReflectTester 類有一個copy(Object object)方法，這個方法能夠創(chuàng)建一個和參數(shù)object同樣類型的對象，然后把object對象中的所有屬性復(fù)制到新建的對象中，并將它返回。這個例子只能復(fù)制簡單的JavaBean，假定JavaBean的每個屬性都有public類型的
getXXX()和setXXX()方法。
例程2 ReflectTester.java
Java代碼
- import java.lang.reflect.*;
- public class ReflectTester {
- public Object copy(Object object) throws Exception {
- // 獲得對象的類型
- Class classType = object.getClass();
- System.out.println("Class:" + classType.getName());
- // 通過默認構(gòu)造方法創(chuàng)建一個新的對象
- Object objectCopy = classType.getConstructor(new Class[] {})
- .newInstance(new Object[] {});
- // 獲得對象的所有屬性
- 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();
- // 獲得和屬性對應(yīng)的getXXX()方法的名字
- String getMethodName = "get" + firstLetter + fieldName.substring(1);
- // 獲得和屬性對應(yīng)的setXXX()方法的名字
- String setMethodName = "set" + firstLetter + fieldName.substring(1);
- // 獲得和屬性對應(yīng)的getXXX()方法
- Method getMethod = classType.getMethod(getMethodName,
- new Class[] {});
- // 獲得和屬性對應(yīng)的setXXX()方法
- Method setMethod = classType.getMethod(setMethodName,
- new Class[] { field.getType() });
- // 調(diào)用原對象的getXXX()方法
- Object value = getMethod.invoke(object, new Object[] {});
- System.out.println(fieldName + ":" + value);
- // 調(diào)用復(fù)制對象的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類是一個JavaBean
- private 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;
- }
- }
執(zhí)行結(jié)果：Class:Customer
id:1
name:Tom
age:21
Copy information:Tom 21
Class類是Reflection API中的核心類，它有以下方法。
getName()：獲得類的完整名字。
getFields()：獲得類的public類型的屬性。
getDeclaredFields()：獲得類的所有屬性。
getMethods()：獲得類的public類型的方法。
getDeclaredMethods()：獲得類的所有方法。
getMethod(String name, Class[] parameterTypes)：獲得類的特定方法，name 參
數(shù)指定方法的名字，parameterTypes參數(shù)指定方法的參數(shù)類型。
getConstrutors()：獲得類的public類型的構(gòu)造方法。
getConstrutor(Class[] parameterTypes)：獲得類的特定構(gòu)造方法，parameterTypes參數(shù)指定構(gòu)造方法的參數(shù)類型。
如例程3 所示的InvokeTester 類的main()方法中，運用反射機制調(diào)用一個
InvokeTester 對象的add()和echo()方法。
例程3 InvokeTester.java
Java代碼
- 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();
- // 調(diào)用InvokeTester對象的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);
- // 調(diào)用InvokeTester對象的echo()方法
- Method echoMethod = classType.getMethod("echo",
- new Class[] { String.class });
- result = echoMethod.invoke(invokeTester, new Object[] { "Hello" });
- System.out.println((String) result);
- }
- }
執(zhí)行結(jié)果：300
echo:Hello
add()方法的兩個參數(shù)為int 類型，獲得表示add()方法的Method對象的代碼如下：
Method addMethod=classType.getMethod("add",new Class[]{int.class,int.class});
Method類的invoke(Object obj,Object args[])方法接收的參數(shù)必須為對象，如果參數(shù)為基本類型數(shù)據(jù)，必須轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的包裝類型的對象。invoke()方法的返回值總是對象，
如果實際被調(diào)用的方法的返回類型是基本類型數(shù)據(jù)，那么invoke()方法會把它轉(zhuǎn)換為相
應(yīng)的包裝類型的對象，再將其返回。
在本例中，盡管InvokeTester 類的add()方法的兩個參數(shù)及返回值都是int 類型，調(diào)
用addMethod對象的invoke()方法時，只能傳遞Integer 類型的參數(shù)，并且invoke()方法的返回類型也是Integer 類型，Integer 類是int 基本類型的包裝類：
Object result=addMethod.invoke(invokeTester,
new Object[]{new Integer(100),new Integer(200)});
System.out.println((Integer)result); //result 為Integer類型
java.lang.Array 類提供了動態(tài)創(chuàng)建和訪問數(shù)組元素的各種靜態(tài)方法。如例程10-4
所示的ArrayTester1 類的main()方法創(chuàng)建了一個長度為10 的字符串數(shù)組，接著把索引
位置為5 的元素設(shè)為“hello”，然后再讀取索引位置為5 的元素的值。
例程10-4 ArrayTester1.java
Java代碼
- import java.lang.reflect.*;
- public class ArrayTester1 {
- public static void main(String args[]) throws Exception {
- Class classType = Class.forName("java.lang.String");
- // 創(chuàng)建一個長度為10 的字符串數(shù)組
- Object array = Array.newInstance(classType, 10);
- // 把索引位置為5 的元素設(shè)為"hello"
- Array.set(array, 5, "hello");
- // 讀取索引位置為5 的元素的值
- String s = (String) Array.get(array, 5);
- System.out.println(s); //輸出hello
- }
- }
如例程10-5 所示的ArrayTester2 類的main()方法創(chuàng)建了一個5×10×15 的整型數(shù)
組，并把索引位置為[3][5][10]的元素的值為設(shè)37。
Java代碼
- import java.lang.reflect.*;
- public class ArrayTester2 {
- public static void main(String args[]) {
- int dims[] = new int[] { 5, 10, 15 };
- Object array = Array.newInstance(Integer.TYPE, dims);
- // 使arrayObj 引用array[3]
- Object arrayObj = Array.get(array, 3);
- Class cls = arrayObj.getClass().getComponentType();
- System.out.println(cls);
- // 使arrayObj 引用array[3][5]
- arrayObj = Array.get(arrayObj, 5);
- // 把元素array[3][5][10]設(shè)為37
- Array.setInt(arrayObj, 10, 37);
- int arrayCast[][][] = (int[][][]) array;
- System.out.println(arrayCast[3][5][10]);
- }
- }
輸出：
class [I
37???
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