JAVA反射.docx
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JAVA反射
JAVA反射机制
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Java基本知识2008-09-0314:
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javaconstructorintegerclassstringpascal
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。
1.import java.lang.reflect.*;
2.
3.public class DumpMethods {
4. public static void main（String args[]） {
5. try {
6. Class c = Class.forName（"java.util.Stack"）;
7.
8. Method m[] = c.getDeclaredMethods（）;
9.
10. for （int i = 0; i < m.length; i++）
11. System.out.println（m[i].toString（））;
12. }
13. catch （Throwable e）{
14. System.err.println（e）;
15. }
16. }
17.}
它的结果输出为：
1.public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.pop（）
2.public java.lang.Object java.util.Stack.push（java.lang.Object）
3.public boolean java.util.Stack.empty（）
4.public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.peek（）
5.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：
Classc=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：
Classc=int.class;或者Classc=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，就可以进行第三步了——使用reflectionAPI来操作这些信息，如下面这段代码：
1.Class c = Class.forName（"java.lang.String"）;
2.
3.Method m[] = c.getDeclaredMethods（）;
4.
5.System.out.println（m[0].toString（））;
6.
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：
1.class S {
2.}
3.
4.public class IsInstance {
5. public static void main（String args[]） {
6. try {
7. Class cls = Class.forName（"S"）;
8. boolean b1 = cls.isInstance（new Integer（37））;
9. System.out.println（b1）;
10. boolean b2 = cls.isInstance（new S（））;
11. System.out.println（b2）;
12. }
13. catch （Throwable e） {
14. System.err.println（e）;
15. }
16. }
17.}
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newS（）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：
1.import java.lang.reflect.*;
2.
3.public class Method1 {
4. private int f1（Object p, int x） throws NullPointerException {
5.
6. if （p == null）
7. throw new NullPointerException（）;
8. return x;
9.}
10.
11. public static void main（String args[]） {
12. try {
13. Class cls = Class.forName（"Method1"）;
14. Method methlist[] = cls.getDeclaredMethods（）;
15.
16. for （int i = 0; i < methlist.length; i++） {
17. Method m = methlist[i];
18. System.out.println（"name = " + m.getName（））;
19. System.out.println（"decl class = " + m.getDeclaringClass（））;
20. Class pvec[] = m.getParameterTypes（）;
21.
22. for （int j = 0; j < pvec.length; j++）
23. System.out.println（"param #" + j + " " + pvec[j]）;
24.
25. Class evec[] = m.getExceptionTypes（）;
26.
27. for （int j = 0; j < evec.length; j++）
28. System.out.println（"exc #" + j + " " + evec[j]）;
29.
30. System.out.println（"return type = " + m.getReturnType（））;
31. System.out.println（"-----"）;
32. }
33. }
34. catch （Throwable e） {
35. System.err.println（e）;
36. }
37. }
38.}
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。
输出的结果如下：
1.name = f1
2.decl class = class method1
3.param #0 class java.lang.Object
4.param #1 int
5.exc #0 class java.lang.NullPointerException
6.return type = int
7.-----
8.name = main
9.decl class = class method1
10.param #0 class [Ljava.lang.String;
11.return type = void
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：
1.import java.lang.reflect.*;
2.
3.public class Constructor1 {
4. public Constructor1（） {
5. }
6.
7. protected Constructor1（int i, double d） {
8. }
9.
10. public static void main（String args[]） {
11. try {
12. Class cls = Class.forName（"Constructor1"）;
13. Constructor ctorlist[] = cls.getDeclaredConstructors（）;
14.
15. for （int i = 0; i < ctorlist.length; i++） {
16. Constructor ct = ctorlist[i];
17. System.out.println（"name = " + ct.getName（））;
18. System.out.println（"decl class = " + ct.getDeclaringClass（））;
19. Class pvec[] = ct.getParameterTypes（）;
20.
21. for （int j = 0; j < pvec.length; j++）
22. System.out.println（"param #" + j + " " + pvec[j]）;
23.
24. Class evec[] = ct.getExceptionTypes（）;
25.
26. for （int j = 0; j < evec.length; j++）
27. System.out.println（"exc #" + j + " " + evec[j]）;
28.
29. System.out.println（"-----"）;
30. }
31. }
32. catch （Throwable e） {
33. System.err.println（e）;
34. }
35. }
36.}
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。
这个程序运行的结果是：
1.name = Constructor1
2.decl class = class Constructor1
3.param #0 int
4.param #1 double
5.-----
6.name = Constructor1
7.decl class = class Constructor1
8.-----
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：
1.import java.lang.reflect.*;
2.
3.public class Field1 {
4. private double d;
5. public static final int i = 37;
6. String s = "testing";
7.
8. public static void main（String args[]） {
9. try {
10. Class cls = Class.forName（"Field1"）;
11. Field fieldlist[] = cls.getDeclaredFields（）;
12.
13. for （int i = 0; i < fieldlist.length; i++） {
14. Field fld = fieldlist[i];
15. System.out.println（"name = " + fld.getName（））;
16. System.out.println（"decl class = " + fld.getDeclaringClass（））;
17. System.out.println（"type = " + fld.getType（））;
18. int mod = fld.getModifiers（）;
19. System.out.println（"modifiers = " + Modifier.toString（mod））;
20. System.out.println（"-----"）;
21. }
22. }
23. catch （Throwable e） {
24. System.err.println（e）;
25. }
26. }
27.}
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“privateint”。
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）。
这个程序的输出是：
1.name = d
2.decl class = class Field1
3.type = double
4.modifiers = private
5.-----
6.name = i
7.decl class = class Field1
8.type = int
9.modifiers = public static final
10.-----
11.name = s
12.decl class = class Field1
13.type = class java.lang.String
14.modifiers =
15.-----
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：
1.import java.lang.reflect.*;
2.
3.public class Method2 {
4. public int add（int a, int b） {
5. return a + b;
6. }
7.
8. public static void main（String args[]） {
9. try {
10. Class cls = Class.forName（"Method2"）;
11.
12. Class partypes[] = new Class[2];
13. partypes[0] = Integer.TYPE;
14. partypes[1] = Integer.TYPE;
15.
16. Method meth = cls.getMethod（"add", partypes）;
17.
18. Method2 methobj = new Method2（）;
19. Object arglist[] = new Object[2];
20. arglist[0] = new Integer（37）;
21. arglist[1] = new Integer（47）;
22.
23. Object retobj = meth.invoke（methobj, arglist）;
24. Integer retval = （Integer） retobj;
25. System.out.println（retval.intValue（））;
26. }
27. catch （Throwable e） {
28. System.err.println（e）;
29. }
30. }
31.}
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：
1.import java.lang.reflect.*;
2.
3.public class Constructor2 {
4. public Constructor2（） {
5. }
6.
7. public Constructor2（int a, int b） {
8. System.out.println（"a = " + a + " b = " + b）;
9. }
10.
11. public static void main（String args[]） {
12. try {
13. Class cls = Class.forName（"Constructor2"）;
14. Class partypes[] = new Class[2];
15. partypes[0] = Integer.TYPE;
16. partypes[1] = Integer.TYPE;
17.
18. Constructor ct = cls.getConstructor（partypes）;
19.
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