java的反射机制

2023-07-18 10:35:04

一、java的反射机制浅谈

最近研究java研究得很给力，主要以看博文为学习方式。以下是我对java的反射机制所产生的一些感悟，希望各位童鞋看到失误之处不吝指出。受到各位指教之处，如若让小生好好感动，说不定会请各位吃饭哦！

1.何谓反射机制

根据网文，java中的反射机制可以如此定义：

JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。

2.反射机制如何实现

谈到反射机制，最诱人的莫过于“动态”二字了。接触过C语言的童鞋们都知道，C语言中也有个和“动态”搭上边的函数:malloc()函数。其实这里的两个动态是一个意思，都指的是非编译时处理，抑或运行时处理。这种机制，可以让程序的弹性增加不少，因为借由此机制，客户可以在程序运行时改变一些他关心的性质：分配内存（当然他可能 完全不知道这么做了），调用某个类（当然他还是被蒙在鼓里）等。

下面我们就聊聊java中动态机制是如何实现的。

上一篇文章中提到了java的类的加载问题，但没有更深入地解释其运行机制，在这里就先谈谈这个问题。

首先不得不提到的是java.lang.Class这个类。

有这么一段话：

Java程序在运行时，Java运行时系统一直对所有的对象进行所谓的运行时类型标识。这项信息纪录了每个对象所属的类。虚拟机通常使用运行时类型信息选准正确方法去执行，用来保存这些类型信息的类是Class类。

也就是说，ClassLoader找到了需要调用的类时（java为了调控内存的调用消耗，类的加载都在需要时再进行，很抠但是很有效），就会加载它，然后根据.class文件内记载的类信息来产生一个与该类相联系的独一无二的Class对象。该Class对象记载了该类的字段，方法等等信息。以后jvm要产生该类的实例，就是根据内存中存在的该Class类所记载的信息（Class对象应该和我所了解的其他类一样会在堆内存内产生、消亡）来进行。

而java中的Class类对象是可以人工自然性的（也就是说开放的）得到的（虽然你无法像其他类一样运用构造器来得到它的实例，因为

Class对象都是jvm产生的。不过话说回来，客户产生的话也是无意义的），而且，更伟大的是，基于这个基础，java实现了反射机制。

获取Class对象有三种方式：

1.通过Object类的getClass()方法。例如：

Class c1 = new String("").getClass();

2.通过Class类的静态方法——forName()来实现：

Class c2 = Class.forName("MyObject");

3.如果T是一个已定义的类型的话，在java中，它的.class文件名：T.class就代表了与其匹配的Class对象，例如：

Class c3 = Manager.class;

Class c4 = int.class;

Class c5 = Double[].class;

这里需要解释一下3：请记住一句话，java中，一切皆对象。也就是说，基本类型int float 等也会在jvm的内存池像其他类型一样中生成

一个Class对象。而数组等组合型数据类型也是会生成一个Class对象的，而且更令人惊讶的是，java中数组的本来面目其实就是某个类，惊讶

中的惊讶是，含有相同元素的相同维数的数组还会共同享用同一个Class对象！其实根据我的臆想，数组的length性质应该就保存在这个Class

对象里面。

Class类中存在以下几个重要的方法：

1.getName()

一个Class对象描述了一个特定类的特定属性，而这个方法就是返回String形式的该类的简要描述。由于历史原因，对数组的Class对象

调用该方法会产生奇怪的结果。

2.newInstance()

该方法可以根据某个Class对象产生其对应类的实例。需要强调的是，它调用的是此类的默认构造方法。例如：

MyObject x = new MyObject();

MyObject y = x.getClass().newInstance();

3.getClassLoader()

返回该Class对象对应的类的类加载器。

4.getComponentType()

该方法针对数组对象的Class对象，可以得到该数组的组成元素所对应对象的Class对象。例如：

int[] ints = new int[]{1,2,3};

Class class1 = ints.getClass();

Class class2 = class1.getComponentType();

而这里得到的class2对象所对应的就应该是int这个基本类型的Class对象。

5.getSuperClass()

返回某子类所对应的直接父类所对应的Class对象。

6.isArray()

判定此Class对象所对应的是否是一个数组对象。

好啦，现在对Class这个类应该有了一个大致的了解，下面就给出一个反射机制的典型例子供各位分析：

  1. import java.lang.reflect.Array;
  2. import java.lang.reflect.Constructor;
  3. import java.lang.reflect.Field;
  4. import java.lang.reflect.Method;
  5. /**
  6. * Java Reflection Cookbook
  7. *
  8. * @author Michael Lee
  9. * @since 2006-8-23
  10. * @version 0.1a
  11. */
  12. public class Reflection {
  13. /**
  14. * 得到某个对象的公共属性
  15. *
  16. * @param owner, fieldName
  17. * @return 该属性对象
  18. * @throws Exception
  19. *
  20. */
  21. public Object getProperty(Object owner, String fieldName) throws Exception {
  22. Class ownerClass = owner.getClass();
  23. Field field = ownerClass.getField(fieldName);
  24. Object property = field.get(owner);
  25. return property;
  26. }
  27. /**
  28. * 得到某类的静态公共属性
  29. *
  30. * @param className   类名
  31. * @param fieldName   属性名
  32. * @return 该属性对象
  33. * @throws Exception
  34. */
  35. public Object getStaticProperty(String className, String fieldName)
  36. throws Exception {
  37. Class ownerClass = Class.forName(className);
  38. Field field = ownerClass.getField(fieldName);
  39. Object property = field.get(ownerClass);
  40. return property;
  41. }
  42. /**
  43. * 执行某对象方法
  44. *
  45. * @param owner
  46. *            对象
  47. * @param methodName
  48. *            方法名
  49. * @param args
  50. *            参数
  51. * @return 方法返回值
  52. * @throws Exception
  53. */
  54. public Object invokeMethod(Object owner, String methodName, Object[] args)
  55. throws Exception {
  56. Class ownerClass = owner.getClass();
  57. Class[] argsClass = new Class[args.length];
  58. for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {
  59. argsClass[i] = args[i].getClass();
  60. }
  61. Method method = ownerClass.getMethod(methodName, argsClass);
  62. return method.invoke(owner, args);
  63. }
  64. /**
  65. * 执行某类的静态方法
  66. *
  67. * @param className
  68. *            类名
  69. * @param methodName
  70. *            方法名
  71. * @param args
  72. *            参数数组
  73. * @return 执行方法返回的结果
  74. * @throws Exception
  75. */
  76. public Object invokeStaticMethod(String className, String methodName,
  77. Object[] args) throws Exception {
  78. Class ownerClass = Class.forName(className);
  79. Class[] argsClass = new Class[args.length];
  80. for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {
  81. argsClass[i] = args[i].getClass();
  82. }
  83. Method method = ownerClass.getMethod(methodName, argsClass);
  84. return method.invoke(null, args);
  85. }
  86. /**
  87. * 新建实例
  88. *
  89. * @param className
  90. *            类名
  91. * @param args
  92. *            构造函数的参数
  93. * @return 新建的实例
  94. * @throws Exception
  95. */
  96. public Object newInstance(String className, Object[] args) throws Exception {
  97. Class newoneClass = Class.forName(className);
  98. Class[] argsClass = new Class[args.length];
  99. for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {
  100. argsClass[i] = args[i].getClass();
  101. }
  102. Constructor cons = newoneClass.getConstructor(argsClass);
  103. return cons.newInstance(args);
  104. }
  105. /**
  106. * 是不是某个类的实例
  107. * @param obj 实例
  108. * @param cls 类
  109. * @return 如果 obj 是此类的实例，则返回 true
  110. */
  111. public boolean isInstance(Object obj, Class cls) {
  112. return cls.isInstance(obj);
  113. }
  114. /**
  115. * 得到数组中的某个元素
  116. * @param array 数组
  117. * @param index 索引
  118. * @return 返回指定数组对象中索引组件的值
  119. */
  120. public Object getByArray(Object array, int index) {
  121. return Array.get(array,index);
  122. }
  123. }

例子的解释就免了，因为读代码加上自己理解是最好的程序员学习方式。另外，此代码来源为互联网。

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