Java动态程序设计反射介绍
使用运行的类的信息使你的程序设计更加灵活
反射授予了你的代码访问装载进JVM内的Java类的内部信息的权限并且允许你编写在程序执行期间与所选择的类的一同工作的代码而不是在源代码中这种机制使得反射成为创建灵活的应用程序的强大工具但是要小心的是如果使用不恰当反射会带来很大的副作用在这篇文章中软件咨询顾问Dennis Sosnoski 介绍了反射的使用同时还介绍了一些使用反射所要付出的代价在这里你可以找到Java反射API是如何在运行时让你钩入对象的
在第一部分我向你介绍了Java程序设计的类以及类的装载那篇文章中描述了很多出现在Java二进制类格式中的信息现在我来介绍在运行时使用反射API访问和使用这些信息的基础为了使那些已经了解反射基础的开发人员对这些事情感兴趣我还会介绍一些反射与直接访问的在性能方面的比较
使用反射与和metadata(描述其它数据的数据)一些工作的Java程序设计是不同的通过Java语言反射来访问的元数据的特殊类型是在JVM内部的类和对象的描述反射使你可以在运行时访问各种类信息它甚至可以你让在运行时读写属性字段调用所选择的类的方法
反射是一个强大的工具它让你建立灵活能够在运行时组装的代码而不需要连接组件间的源代码反射的一些特征也带来一些问题在这章中我将会探究在应用程序中不打算使用反射的原因以为什么使用它的原因在你了解到这些利弊之后你就会在好处大于缺点的时候做出决定
初识class
使用反射的起点总时一个javalangClass类的实例如果你与一个预先确定的类一同工作Java语言为直接获得Class类的实例提供了一个简单的快捷方式例如
Class clas = MyClassclass;
当你使用这项技术的时候所有与装载类有关的工作都发生在幕后如果你需要在运行时从外部的资源中读取类名使用上面这种方法是不会达到目的的相反你需要使用类装载器来查找类的信息方法如下所示
// name is the class name to load
Class clas = null;
try {
clas = ClassforName(name);
} catch (ClassNotFoundException ex) {
// handle exception case
}
// use the loaded class
如果类已经装载你将会找到当前在在的类的信息如果类还没有被装载那么类装载器将会装载它并且返回最近创建的类的实例
关于类的反射
Class对象给予你了所有的用于反射访问类的元数据的基本钩子这些元数据包括有关类的自身信息例如象类的包和子类还有这个类所实现的接口还包括这个类所定义的构造器属性字段以及方法的详细信息后面的这些项是我们在程序设计过种经常使用的因此在这一节的后面我会给出一些用这些信息来工作的例子
对于类的构造中的每一种类型（构造器属性字段方法）javalangClass提供了四种独立的反射调用以不的方式来访问类的信息下面列出了这四种调用的标准形式它是一组用于查找构造器的调用
Constructor getConstructor(Class[] params) 使用指定的参数类型来获得公共的构造器
Constructor[] getConstructors()获得这个类的所有构造器
Constructor getDeclaredConstructor(Class[] params) 使用指定的参数类型来获得构造器（忽略访问的级别）
Constructor[] getDeclaredConstructors()获得这个类的所有的构造器（忽略访问的级别）
上述的每一种方法都返回一或多个javalangreflectConstructor的实例Constructor类定义了一个需要一个对象数据做为唯一参数的newInstance方法然后返回一个最近创建的原始类的实例对象数组是在构造器调用时所使用的参数值例如假设你有一个带有一对String 类型做为参数的构造器的TwoString类代码如下所示
public class TwoString {
private String m_s m_s;
public TwoString(String s String s) {
m_s = s;
m_s = s;
}
}
下面的代码显示如何获得TwoString类的构造器并使用字符串a和b来创建一个实例
Class[] types = new Class[] { Stringclass Stringclass };
Constructor cons = TwoStringclassgetConstructor(types);
Object[] args = new Object[] { a b };
TwoString ts = consnewInstance(args);
上面的代码忽略了几种可能的被不同的反射方法抛出的异常检查的类型这些异常在JavadocAPI中有详细的描述因此为简便起见我会在所有的代码中忽略它们
在我涉及到构造器这个主题时Java语言也定义了一个特殊的没有参数的（或默认）构造器快捷方法你能使用它来创建一个类的实例这个快捷方法象下面的代码这样被嵌入到类的自定义中
Object newInstance() ?使用默认的构造器创建新的实例
尽管这种方法只让你使用一个特殊的构造器但是如果你需要的话它是非常便利的快捷方式这项技术在使用JavaBeans工作的时候尤其有用因为JavaBeans需要定义一个公共的没有参数的构造器
通过反射来查找属性字段
Class类反射调用访问属性字段信息与那些用于访问构造器的方法类似在有数组类型的参数的使用属性字段名来替代使用方法如下所示
Field getField(String name)获得由name指定的具有public级别的属性字段
Field getFields() ?获得一个类的所有具有public级别的属性字段
Field getDeclaredField(String name) ?获得由name指定的被类声明的属性字段
Field getDeclaredFields() ?获得由类定义的所有的属性字段
尽管与构造器的调用很相似但是在提到属性字段的时候有一个重要的差别前两个方法返回能过类来访问的公共（public）属性字段的信息（包括那些来自于超类的属性字段）后两个方法返回由类直接声明的所有的属性字段（忽略了属性字段的访问类型）
JavalangreflectField的实例通过调用定义好的getXXX和setXXX方法来返回所有的原始的数据类型就像普通的与对象引用一起工作的get和set方法一样尽管getXXX方法会自动地处理数据类型转换（例如使用getInt方法来获取一个byte类型的值）但使用一个适当基于实际的属性字段类型的方法是应该优先考虑的
下面的代码显示了如何使用属性字段的反射方法通过指定属性字段名找到一个对象的int类型的属性字段并给这个属性字段值加
public int incrementField(String name Object obj) throws {
Field field = objgetClass()getDeclaredField(name);
int value = fieldgetInt(obj) + ;
fieldsetInt(obj value);
return value;
}
这个方法开始展现一些使用反射所可能带来的灵活性它优于与一个特定的类一同工作incrementField方法把要查找的类信息的对象传递给getClass方法然后直接在那个类中查找命名的属性字段
通过反射来查找方法
Class反射调用访问方法的信息与访问构造器和字段属性的方法非常相似
Method getMethod(String nameClass[] params)使用指定的参数类型获得由name参数指定的public类型的方法
Mehtod[] getMethods()?获得一个类的所有的public类型的方法
Mehtod getDeclaredMethod(String name Class[] params)?使用指定的参数类型获得由name参数所指定的由这个类声明的方法
Method[] getDeclaredMethods() ?获得这个类所声明的所有的方法
与属性字段的调用一样前两个方法返回通过这个类的实例可以访问的public类型的方法?包括那些继承于超类的方法后两个方法返回由这个类直接声明的方法的信息而不管方法的访问类型
通过调用返回的JavalangreflectMehtod实例定义了一个invoke方法你可以使用它来调用定义类的有关实例这个invoke方法需要两个参数一个是提供这个方法的类的实例一个是调用这个方法所需要的参数值的数组
下面给出了比属性字段的例子更加深入的例子它显示了一个的方法反射的例子这个方法使用get和set方法来给JavaBean定义的int类型的属性做增量操作例如如果对象为一个整数类型count属性定义了getCount和setCount方法那么为了给这个属性做增量运算你就可以把count做为参数名传递给调用的这个方法中示例代码如下
public int incrementProperty(String name Object obj) {
String prop = CharactertoUpperCase(namecharAt()) +
namesubstring();
String mname = get + prop;
Class[] types = new Class[] {};
Method method = objgetClass()getMethod(mname types);
Object result = methodinvoke(obj new Object[]);
int value = ((Integer)result)intValue() + ;
mname =
