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java的反射机制浅谈

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楼主
ID:109770 发表于 2016-3-22 19:53 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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.         
  7.     /**   
  8.      * Java Reflection Cookbook   
  9.      *   
  10.      * @author Michael Lee   
  11.      * @since 2006-8-23   
  12.      * @version 0.1a   
  13.      */   
  14.         
  15.     public class Reflection {     
  16.         /**   
  17.          * 得到某个对象的公共属性   
  18.          *   
  19.          * @param owner, fieldName   
  20.          * @return 该属性对象   
  21.          * @throws Exception   
  22.          *   
  23.          */   
  24.         public Object getProperty(Object owner, String fieldName) throws Exception {     
  25.             Class ownerClass = owner.getClass();     
  26.         
  27.             Field field = ownerClass.getField(fieldName);     
  28.         
  29.             Object property = field.get(owner);     
  30.         
  31.             return property;     
  32.         }     
  33.         
  34.         /**   
  35.          * 得到某类的静态公共属性   
  36.          *   
  37.          * @param className   类名   
  38.          * @param fieldName   属性名   
  39.          * @return 该属性对象   
  40.          * @throws Exception   
  41.          */   
  42.         public Object getStaticProperty(String className, String fieldName)     
  43.                 throws Exception {     
  44.             Class ownerClass = Class.forName(className);     
  45.         
  46.             Field field = ownerClass.getField(fieldName);     
  47.         
  48.             Object property = field.get(ownerClass);     
  49.         
  50.             return property;     
  51.         }     
  52.         
  53.         
  54.         /**   
  55.          * 执行某对象方法   
  56.          *   
  57.          * @param owner   
  58.          *            对象   
  59.          * @param methodName   
  60.          *            方法名   
  61.          * @param args   
  62.          *            参数   
  63.          * @return 方法返回值   
  64.          * @throws Exception   
  65.          */   
  66.         public Object invokeMethod(Object owner, String methodName, Object[] args)     
  67.                 throws Exception {     
  68.         
  69.             Class ownerClass = owner.getClass();     
  70.         
  71.             Class[] argsClass = new Class[args.length];     
  72.         
  73.             for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {     
  74.                 argsClass[i] = args[i].getClass();     
  75.             }     
  76.         
  77.             Method method = ownerClass.getMethod(methodName, argsClass);     
  78.         
  79.             return method.invoke(owner, args);     
  80.         }     
  81.         
  82.         
  83.           /**   
  84.          * 执行某类的静态方法   
  85.          *   
  86.          * @param className   
  87.          *            类名   
  88.          * @param methodName   
  89.          *            方法名   
  90.          * @param args   
  91.          *            参数数组   
  92.          * @return 执行方法返回的结果   
  93.          * @throws Exception   
  94.          */   
  95.         public Object invokeStaticMethod(String className, String methodName,     
  96.                 Object[] args) throws Exception {     
  97.             Class ownerClass = Class.forName(className);     
  98.         
  99.             Class[] argsClass = new Class[args.length];     
  100.         
  101.             for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {     
  102.                 argsClass[i] = args[i].getClass();     
  103.             }     
  104.         
  105.             Method method = ownerClass.getMethod(methodName, argsClass);     
  106.         
  107.             return method.invoke(null, args);     
  108.         }     
  109.         
  110.         
  111.         
  112.         /**   
  113.          * 新建实例   
  114.          *   
  115.          * @param className   
  116.          *            类名   
  117.          * @param args   
  118.          *            构造函数的参数   
  119.          * @return 新建的实例   
  120.          * @throws Exception   
  121.          */   
  122.         public Object newInstance(String className, Object[] args) throws Exception {     
  123.             Class newoneClass = Class.forName(className);     
  124.         
  125.             Class[] argsClass = new Class[args.length];     
  126.         
  127.             for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {     
  128.                 argsClass[i] = args[i].getClass();     
  129.             }     
  130.         
  131.             Constructor cons = newoneClass.getConstructor(argsClass);     
  132.         
  133.             return cons.newInstance(args);     
  134.         
  135.         }     
  136.         
  137.         
  138.             
  139.         /**   
  140.          * 是不是某个类的实例   
  141.          * @param obj 实例   
  142.          * @param cls 类   
  143.          * @return 如果 obj 是此类的实例，则返回 true   
  144.          */   
  145.         public boolean isInstance(Object obj, Class cls) {     
  146.             return cls.isInstance(obj);     
  147.         }     
  148.             
  149.         /**   
  150.          * 得到数组中的某个元素   
  151.          * @param array 数组   
  152.          * @param index 索引   
  153.          * @return 返回指定数组对象中索引组件的值   
  154.          */   
  155.         public Object getByArray(Object array, int index) {     
  156.             return Array.get(array,index);     
  157.         }     
  158.     }   
复制代码


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。



好啦，就到这里了。当你知道了java的反射机制后，以后当你接触到java的动态代理时就不会像我一样茫然了。好啦，谢谢围观！

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