Java反射学习

心如止水_00

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。

反射除了显示类的自身信息外，它还可以创建对象和执行方法等

心如止水_00

(1)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,示例代码如下：

  
Java代码
import java.lang.reflect.*;   
/**  
*获取指定类的方法相关信息  
*/   
class InformationTest   
{   
public static void main(String[] args) throws Exception   
{   
  //得到String类对象   
  Class cls=Class.forName("java.lang.String");   
  //得到所有的方法，包括从父类继承过来的方法   
  Method []methList=cls.getMethods();   
  //下面是得到的是String类本身声明的方法   
  //Method []methList=cls.getDeclaredMethods();   
  //遍历所有的方法   
  for(Method m:methList){   
   //方法名   
   System.out.println("方法名="+m.getName());   
   //方法声明所在的类   
   System.out.println("声明的类="+m.getDeclaringClass());   
   //获取所有参数类型的集体   
   Class []paramTypes=m.getParameterTypes();   
   //遍历参数类型   
   for(int i=0;i<paramTypes.length;i++){   
    System.out.println("参数 "+i+" = "+paramTypes[i]);   
   }   
   //获取所有异常的类型   
   Class []excepTypes=m.getExceptionTypes();   
   //遍历异常类型   
   for(int j=0;j<excepTypes.length;j++){   
    System.out.println("异常 "+j+" = "+excepTypes[j]);   
   }   
   //方法的返回类型   
   System.out.println("返回类型 ="+m.getReturnType());   
   //结束一层循环标志   
   System.out.println("---------");   
  }   
}   
}

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(2) 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，示例代码如下：

   
Java代码
    import java.lang.reflect.*;   
import java.io.IOException;   
/**  
*获取指定类的构造器相关信息  
*/   
public class ConstructorTest   
{   
private int i;   
private double j;   
//默认的构造器   
public ConstructorTest(){   
}   
//重载的构造器   
public ConstructorTest(int i,double j)throws IOException{   
  this.i=i;   
  this.j=j;   
}   
public static void main(String[] args) throws Exception   
{   
  //得到本类的类对象   
  Class cls=Class.forName("ConstructorTest");   
  //取得所有在本类声明的构造器   
  Constructor []cs=cls.getDeclaredConstructors();   
  //遍历   
  for(Constructor c:cs){   
   //构造器名称   
   System.out.println("构造器名="+c.getName());   
   //构造器声明所在的类   
   System.out.println("其声明的类="+c.getDeclaringClass());   
   //取得参数的类型集合   
   Class []ps=c.getParameterTypes();   
   //遍历参数类型   
   for(int i=0;i<ps.length;i++){   
    System.out.println("参数类型"+i+"="+ps[i]);   
   }   
   //取得异常的类型集合   
   Class []es=c.getExceptionTypes();   
   //遍历异常类型   
   for(int j=0;j<es.length;j++){   
    System.out.println("异常类型"+j+"="+es[j]);   
   }   
   //结束一层循环标志   
   System.out.println("-----------");   
  }   
}   
}

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(3) 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：

  
Java代码
import java.lang.reflect.*;   
/**  
*获取指定类的字段相关信息  
*/   
class FieldTest   
{   
//字段1   
private double d;   
//字段2   
public static final int i=37;   
//字段3   
String str="fieldstest";   
public static void main(String[] args) throws Exception   
{   
  //获取本类的类对象   
  Class c=Class.forName("FieldTest");   
  //获取所有声明的的字段,getFields()包括继承来的字段   
  Field []fs=c.getDeclaredFields();   
  //遍历   
  for(int i=0;i<fs.length;i++){   
   Field f=fs[i];   
   //字段名   
   System.out.println("字段名"+(i+1)+"="+f.getName());   
   //字段声明所在的类   
   System.out.println("该字段所在的类为："+f.getDeclaringClass());   
   //字段的类型   
   System.out.println("字段"+(i+1)+"的类型："+f.getType());   
   //查看修饰符   
   int mod=f.getModifiers();   
   //为0就是默认的包类型   
   if(mod==0){   
                System.out.println("该字段的修饰符为：默认包修饰符");   
   }else{   
    //否则就是相应的类型   
    System.out.println("该字段的修饰符为："+Modifier.toString(mod));   
   }   
   System.out.println("---结束第"+(i+1)+"循环---");   
  }   
}   
}

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(4) 根据方法的名称来执行方法

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：

  
Java代码
import java.lang.reflect.*;   
/**  
*通过反射执行类的方法  
*/   
class PerformMethod   
{   
//声明一个简单的方法，用于测试   
public int add(int a,int b){   
  return a+b;   
}   
public static void main(String[] args)throws Exception   
{   
  //获取本类的类对象   
  Class c=Class.forName("PerformMethod");   
  /**  
  *声明add方法参数类型的集合  
  *共有两个参数，都为Integer.TYPE  
  */   
  Class []paramTypes=new Class[2];   
  paramTypes[0]=Integer.TYPE;   
  paramTypes[1]=Integer.TYPE;   
  //根据方法名和参数类型集合得到方法   
  Method method=c.getMethod("add",paramTypes);   
  //声明类的实例   
  PerformMethod pm=new PerformMethod();   
  //传入参数的集合   
  Object []argList=new Object[2];   
  //传入37和43   
  argList[0]=new Integer(37);   
  argList[1]=new Integer(43);   
  //执行后的返回值   
  Object returnObj=method.invoke(pm,argList);   
  //类型转换下   
  Integer returnVal=(Integer)returnObj;   
  //打印结果   
  System.out.println("方法执行结果为："+returnVal.intValue());   
}   
}

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(5) 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：

  
Java代码
import java.lang.reflect.*;   
/**  
*通过反射创新类的新对象  
*/   
class CreateNewObj   
{   
//显式默认的构造器   
public CreateNewObj(){   
}   
//重载构造器   
public CreateNewObj(int a,int b){   
  System.out.println("a= "+a+" b="+b);   
}   
  
public static void main(String[] args) throws Exception   
{   
  //得到本类的类对象   
  Class c=Class.forName("CreateNewObj");   
  //声明构造器的参数类型集合   
  Class []paramTypes=new Class[2];   
  //都为int型   
  paramTypes[0]=Integer.TYPE;   
  paramTypes[1]=Integer.TYPE;   
        //根据参数类型决定得到哪个构造器   
  Constructor cs=c.getConstructor(paramTypes);   
  //声明要传入的参数集合   
  Object []argList=new Object[2];   
  //传入37和43   
  argList[0]=new Integer(37);   
  argList[1]=new Integer(43);   
  //根据符合上述参数类型的构造器来创建新的对象   
  Object rtnObj=cs.newInstance(argList);   
}   
}

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(6) 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：

  
Java代码
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：   
  
import java.lang.reflect.*;   
/**  
*通过反射改变字段的值  
*/   
class ModifyField   
{   
//声明一个字段   
public double d;   
public static void main(String[] args) throws Exception   
{   
  //得到类的类对象   
  Class c=Class.forName("ModifyField");   
  //根据字段名得到字段对象   
  Field f=c.getField("d");   
  //创建类的实例   
  ModifyField mf=new ModifyField();   
  //打印修改前字段的值   
  System.out.println("修改 "+f.getName()+" 前的值为："+mf.d);   
  //修改d的值为12.34   
  f.setDouble(mf,12.34);   
  //打印修改后的值   
  System.out.println("修改 "+f.getName()+" 后的值为："+mf.d);   
  
}   
}

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(7)使用数组

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：

   
Java代码
import java.lang.reflect.*;   
/**  
*通过反射来操作数组  
*/   
class UserArray   
{   
public static void main(String[] args) throws Exception   
{   
  //得到String类的类对象   
  Class c=Class.forName("java.lang.String");   
  //通过Array类的反射创建一个含有10个元素的String类型的数组   
  Object arr=Array.newInstance(c,10);   
  //为数组第5个位置元素赋一个值   
  Array.set(arr,5,"第5个位置元素");   
  //取得第5个位置元素的值   
  String s=(String)Array.get(arr,5);   
  //打印这个元素的值   
  System.out.println("值为："+s);   
}   
}

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看下更复杂的情况：

   
Java代码
import java.lang.reflect.*;   
/**  
*通过反射创建和使用更复杂的数组  
*/   
class UserArrayComplex   
{   
public static void main(String[] args) throws Exception   
{   
  //声明数组的维数为5X10X15   
  int dims[]=new int []{5,10,15};   
  //创建该类型的数组，元素的类型为Integer   
  Object arr=Array.newInstance(Integer.TYPE,dims);   
  //得到第3个10X15的二维数组   
  Object arrObj=Array.get(arr,3);   
  //Class c=arrObj.getClass().getComponentType();   
  //System.out.println(c);   
  //得到第2维中的第2个15位长度的数组   
  arrObj=Array.get(arrObj,5);   
        //然后设置该数组里第10个元素的值为37   
  Array.set(arrObj,10,37);   
  //再将数组还原   
  int [][][]arrCast=(int [][][])arr;   
  //打印刚刚那个值   
  System.out.println(arrCast[3][5][10]);   
     
}   
}

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OK,掌握以上几点Java的反射差不多就会使用了!


Java语言反射提供一种动态链接程序组件的多功能方法。它允许程序创建和控制任何类的对象(根据安全性限制)，无需提前硬编码目标类。这些特性使得反射特别适用于创建以非常普通的方式与对象协作的库。例如，反射经常在持续存储对象为数据库、XML或其它外部格式的框架中使用。Java reflection 非常有用，它使类和数据结构能按名称动态检索相关信息，并允许在运行着的程序中操作这些信息。Java 的这一特性非常强大，并且是其它一些常用语言，如 C、C++、Fortran 或者 Pascal 等都不具备的。
    但反射有两个缺点。第一个是性能问题。用于字段和方法接入时反射要远慢于直接代码。性能问题的程度取决于程序中是如何使用反射的。如果它作为程序运行中相对很少涉及的部分，缓慢的性能将不会是一个问题。即使测试中最坏情况下的计时图显示的反射操作只耗用几微秒。仅反射在性能关键的应用的核心逻辑中使用时性能问题才变得至关重要。
    许多应用中更严重的一个缺点是使用反射会模糊程序内部实际要发生的事情。程序人员希望在源代码中看到程序的逻辑，反射等绕过了源代码的技术会带来维护问题。反射代码比相应的直接代码更复杂，正如性能比较的代码实例中看到的一样。解决这些问题的最佳方案是保守地使用反射——仅在它可以真正增加灵活性的地方——记录其在目标类中的使用。

　  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。