??Java反射機(jī)制
侯捷觀點(diǎn)
Java反射機(jī)制
摘要
Reflection?是Java被視為動(dòng)態(tài)（或準(zhǔn)動(dòng)態(tài)）語(yǔ)言的一個(gè)關(guān)鍵性質(zhì)。這個(gè)機(jī)制允許程序在運(yùn)行時(shí)
透過(guò)Reflection?APIs取得任何一個(gè)已知名稱的class的內(nèi)部信息，包括其modifiers（諸如
public,?static?等等）、superclass（例如Object）、實(shí)現(xiàn)之interfaces（例如
Cloneable），也包括fields和methods的所有信息，并可于運(yùn)行時(shí)改變fields內(nèi)容或喚起
methods。本文借由實(shí)例，大面積示范Reflection?APIs。
關(guān)于本文：
讀者基礎(chǔ)：具備Java?語(yǔ)言基礎(chǔ)。
本文適用工具：JDK1.5
關(guān)鍵詞：
Introspection（內(nèi)省、內(nèi)觀）
Reflection（反射）
有時(shí)候我們說(shuō)某個(gè)語(yǔ)言具有很強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性，有時(shí)候我們會(huì)區(qū)分動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的不同技術(shù)與作法。我們
朗朗上口動(dòng)態(tài)綁定（dynamic?binding）、動(dòng)態(tài)鏈接（dynamic?linking）、動(dòng)態(tài)加載
（dynamic?loading）等。然而“動(dòng)態(tài)”一詞其實(shí)沒有絕對(duì)而普遍適用的嚴(yán)格定義，有時(shí)候甚至
像對(duì)象導(dǎo)向當(dāng)初被導(dǎo)入編程領(lǐng)域一樣，一人一把號(hào)，各吹各的調(diào)。
一般而言，開發(fā)者社群說(shuō)到動(dòng)態(tài)語(yǔ)言，大致認(rèn)同的一個(gè)定義是：“程序運(yùn)行時(shí)，允許改變程序結(jié)構(gòu)
或變量類型，這種語(yǔ)言稱為動(dòng)態(tài)語(yǔ)言”。從這個(gè)觀點(diǎn)看，Perl，Python，Ruby是動(dòng)態(tài)語(yǔ)言，C+
+，Java，C#不是動(dòng)態(tài)語(yǔ)言。
盡管在這樣的定義與分類下Java不是動(dòng)態(tài)語(yǔ)言，它卻有著一個(gè)非常突出的動(dòng)態(tài)相關(guān)機(jī)制：
Reflection。這個(gè)字的意思是“反射、映象、倒影”，用在Java身上指的是我們可以于運(yùn)行時(shí)加
載、探知、使用編譯期間完全未知的classes。換句話說(shuō)，Java程序可以加載一個(gè)運(yùn)行時(shí)才得知名
稱的class，獲悉其完整構(gòu)造（但不包括methods定義），并生成其對(duì)象實(shí)體、或?qū)ζ鋐ields設(shè)
值、或喚起其methods1。這種“看透class”的能力（the?ability?of?the?program?to
examine?itself）被稱為introspection（內(nèi)省、內(nèi)觀、反省）。Reflection和
introspection是常被并提的兩個(gè)術(shù)語(yǔ)。
Java如何能夠做出上述的動(dòng)態(tài)特性呢？這是一個(gè)深遠(yuǎn)話題，本文對(duì)此只簡(jiǎn)單介紹一些概念。整個(gè)篇
幅最主要還是介紹Reflection?APIs，也就是讓讀者知道如何探索class的結(jié)構(gòu)、如何對(duì)某
個(gè)“運(yùn)行時(shí)才獲知名稱的class”生成一份實(shí)體、為其fields設(shè)值、調(diào)用其methods。本文將談到
file:///H|/download/806.html（第?1／12?頁(yè)）2005-9-8?12:03:22
侯捷觀點(diǎn)??Java反射機(jī)制
java.lang.Class，以及java.lang.reflect中的Method、Field、Constructor等等
classes。
“Class”class
眾所周知Java有個(gè)Object?class，是所有Java?classes的繼承根源，其內(nèi)聲明了數(shù)個(gè)應(yīng)該在所
有Java?class中被改寫的methods：hashCode()、equals()、clone()、toString()、
getClass()等。其中g(shù)etClass()返回一個(gè)Class?object。
Class?class十分特殊。它和一般classes一樣繼承自O(shè)bject，其實(shí)體用以表達(dá)Java程序運(yùn)行時(shí)
的classes和interfaces，也用來(lái)表達(dá)enum、array、primitive?Java?types
（boolean,?byte,?char,?short,?int,?long,?float,?double）以及關(guān)鍵詞void。當(dāng)一
個(gè)class被加載，或當(dāng)加載器（class?loader）的defineClass()被JVM調(diào)用，JVM?便自動(dòng)產(chǎn)
生一個(gè)Class?object。如果您想借由“修改Java標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)源碼”來(lái)觀察Class?object的實(shí)際生成
時(shí)機(jī)（例如在Class的constructor內(nèi)添加一個(gè)println()），不能夠！因?yàn)镃lass并沒有
public?constructor（見圖1）。本文最后我會(huì)撥一小塊篇幅順帶談?wù)凧ava標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)源碼的改動(dòng)辦
法。
Class是Reflection故事起源。針對(duì)任何您想探勘的class，唯有先為它產(chǎn)生一個(gè)Class
object，接下來(lái)才能經(jīng)由后者喚起為數(shù)十多個(gè)的Reflection?APIs。這些APIs將在稍后的探險(xiǎn)
活動(dòng)中一一亮相。
#001?public?final
#002?class?Class<T>?implements?java.io.Serializable,
#003?java.lang.reflect.GenericDeclaration,
#004?java.lang.reflect.Type,
#005?java.lang.reflect.AnnotatedElement?{
#006?private?Class()?{}
#007?public?String?toString()?{
#008?return?(?isInterface()???"interface?"?:
#009?(isPrimitive()???""?:?"class?"))
#010?+?getName();
#011?}
...
圖1：Class?class片段。注意它的private?empty?ctor，意指不允許任何人經(jīng)由編程方式產(chǎn)生Class?object。是的，其object?只能由
JVM?產(chǎn)生。
“Class”?object的取得途徑
Java允許我們從多種管道為一個(gè)class生成對(duì)應(yīng)的Class?object。圖2是一份整理。
Class?object?誕生管道示例
運(yùn)用getClass()
注：每個(gè)class?都有此函數(shù)
String?str?=?"abc";
Class?c1?=?str.getClass();
file:///H|/download/806.html（第?2／12?頁(yè)）2005-9-8?12:03:22
侯捷觀點(diǎn)??Java反射機(jī)制
運(yùn)用
Class.getSuperclass()2
Button?b?=?new?Button();
Class?c1?=?b.getClass();
Class?c2?=?c1.getSuperclass();
運(yùn)用static?method
Class.forName()
（最常被使用）
Class?c1?=?Class.forName?("java.lang.
String");
Class?c2?=?Class.forName?("java.awt.Button");
Class?c3?=?Class.forName?("java.util.
LinkedList$Entry");
Class?c4?=?Class.forName?("I");
Class?c5?=?Class.forName?("[I");
運(yùn)用
.class?語(yǔ)法
Class?c1?=?String.class;
Class?c2?=?java.awt.Button.class;
Class?c3?=?Main.InnerClass.class;
Class?c4?=?int.class;
Class?c5?=?int[].class;
運(yùn)用
primitive?wrapper
classes
的TYPE?語(yǔ)法
Class?c1?=?Boolean.TYPE;
Class?c2?=?Byte.TYPE;
Class?c3?=?Character.TYPE;
Class?c4?=?Short.TYPE;
Class?c5?=?Integer.TYPE;
Class?c6?=?Long.TYPE;
Class?c7?=?Float.TYPE;
Class?c8?=?Double.TYPE;
Class?c9?=?Void.TYPE;
圖2：Java?允許多種管道生成Class?object。
Java?classes?組成分析
首先容我以圖3的java.util.LinkedList為例，將Java?class的定義大卸八塊，每一塊分別對(duì)
應(yīng)圖4所示的Reflection?API。圖5則是“獲得class各區(qū)塊信息”的程序示例及執(zhí)行結(jié)果，它們
都取自本文示例程序的對(duì)應(yīng)片段。
package?java.util;?//(1)
import?java.lang.*;?//(2)
public?class?LinkedList<E>?//(3)(4)(5)
extends?AbstractSequentialList<E>?//(6)
implements?List<E>,?Queue<E>,
Cloneable,?java.io.Serializable?//(7)
{
private?static?class?Entry<E>?{?…?}//(8)
public?LinkedList()?{?…?}?//(9)
public?LinkedList(Collection<??extends?E>?c)?{?…?}
public?E?getFirst()?{?…?}?//(10)
public?E?getLast()?{?…?}
private?transient?Entry<E>?header?=?…;?//(11)
private?transient?int?size?=?0;
}
file:///H|/download/806.html（第?3／12?頁(yè)）2005-9-8?12:03:22
侯捷觀點(diǎn)??Java反射機(jī)制
圖3：將一個(gè)Java?class?大卸八塊，每塊相應(yīng)于一個(gè)或一組Reflection?APIs（圖4）。
Java?classes?各成份所對(duì)應(yīng)的Reflection?APIs
圖3的各個(gè)Java?class成份，分別對(duì)應(yīng)于圖4的Reflection?API，其中出現(xiàn)的Package、
Method、Constructor、Field等等classes，都定義于java.lang.reflect。
Java?class?內(nèi)
部模塊（參見圖
3）
Java?class?內(nèi)部模塊說(shuō)明相應(yīng)之Reflection
API，多半為Class
methods。
返回值類型
(return?type)
(1)?package?class隸屬哪個(gè)package?getPackage()?Package
(2)?import?class導(dǎo)入哪些classes?無(wú)直接對(duì)應(yīng)之API。
解決辦法見圖5-2。
(3)?modifier?class（或methods,
fields）的屬性
int?getModifiers()
Modifier.toString
(int)
Modifier.
isInterface(int)
int
String
bool
(4)?class
name?or
interface
name
class/interface?名稱getName()?String
(5)?type
parameters
參數(shù)化類型的名稱getTypeParameters
()
TypeVariable
<Class>[]
(6)?base
class
base?class（只可能一個(gè)）?getSuperClass()?Class
(7)
implemented
interfaces
實(shí)現(xiàn)有哪些interfaces?getInterfaces()?Class[]
(8)?inner
classes
內(nèi)部classes?getDeclaredClasses
()
Class[]
(8')?outer
class
如果我們觀察的class?本身是
inner?classes，那么相對(duì)它
就會(huì)有個(gè)outer?class。
getDeclaringClass()?Class
(9)
constructors
構(gòu)造函數(shù)
getDeclaredConstructors
()
不論?public?或
private?或其它
access?level，皆可獲
得。另有功能近似之取得
函數(shù)。
Constructor[]
file:///H|/download/806.html（第?4／12?頁(yè)）2005-9-8?12:03:22
侯捷觀點(diǎn)??Java反射機(jī)制
(10)?methods?操作函數(shù)
getDeclaredMethods()
不論?public?或
private?或其它
access?level，皆可獲
得。另有功能近似之取得
函數(shù)。
Method[]
(11)?fields?字段（成員變量）?getDeclaredFields()
不論?public?或
private?或其它
access?level，皆可獲
得。另有功能近似之取得
函數(shù)。
Field[]
圖4：Java?class大卸八塊后（如圖3），每一塊所對(duì)應(yīng)的Reflection?API。本表并非
Reflection?APIs?的全部。
Java?Reflection?API?運(yùn)用示例
圖5示范圖4提過(guò)的每一個(gè)Reflection?API，及其執(zhí)行結(jié)果。程序中出現(xiàn)的tName()是個(gè)輔助函
數(shù)，可將其第一自變量所代表的“Java?class完整路徑字符串”剝除路徑部分，留下class名
稱，儲(chǔ)存到第二自變量所代表的一個(gè)hashtable去并返回（如果第二自變量為null，就不儲(chǔ)存而只
是返回）。
#001?Class?c?=?null;
#002?c?=?Class.forName(args[0]);
#003
#004?Package?p;
#005?p?=?c.getPackage();
#006
#007?if?(p?!=?null)
#008?System.out.println("package?"+p.getName()+";");
執(zhí)行結(jié)果（例）：
package?java.util;
圖5-1：找出class?隸屬的package。其中的c將繼續(xù)沿用于以下各程序片段。
#001?ff?=?c.getDeclaredFields();
#002?for?(int?i?=?0;?i?<?ff.length;?i++)
#003?x?=?tName(ff[i].getType().getName(),?classRef);
#004
#005?cn?=?c.getDeclaredConstructors();
#006?for?(int?i?=?0;?i?<?cn.length;?i++)?{
#007?Class?cx[]?=?cn[i].getParameterTypes();
#008?for?(int?j?=?0;?j?<?cx.length;?j++)
#009?x?=?tName(cx[j].getName(),?classRef);
#010?}
#011
#012?mm?=?c.getDeclaredMethods();
#013?for?(int?i?=?0;?i?<?mm.length;?i++)?{
#014?x?=?tName(mm[i].getReturnType().getName(),?classRef);
#015?Class?cx[]?=?mm[i].getParameterTypes();
file:///H|/download/806.html（第?5／12?頁(yè)）2005-9-8?12:03:22
侯捷觀點(diǎn)??Java反射機(jī)制
#016?for?(int?j?=?0;?j?<?cx.length;?j++)
#017?x?=?tName(cx[j].getName(),?classRef);
#018?}
#019?classRef.remove(c.getName());?//不必記錄自己（不需import?自己）
執(zhí)行結(jié)果（例）：
import?java.util.ListIterator;
import?java.lang.Object;
import?java.util.LinkedList$Entry;
import?java.util.Collection;
import?java.io.ObjectOutputStream;
import?java.io.ObjectInputStream;
圖5-2：找出導(dǎo)入的classes，動(dòng)作細(xì)節(jié)詳見內(nèi)文說(shuō)明。
#001?int?mod?=?c.getModifiers();
#002?System.out.print(Modifier.toString(mod));?//整個(gè)modifier
#003
#004?if?(Modifier.isInterface(mod))
#005?System.out.print("?");?//關(guān)鍵詞?"interface"?已含于modifier
#006?else
#007?System.out.print("?class?");?//關(guān)鍵詞?"class"
#008?System.out.print(tName(c.getName(),?null));?//class?名稱
執(zhí)行結(jié)果（例）：
public?class?LinkedList
圖5-3：找出class或interface?的名稱，及其屬性（modifiers）。
#001?TypeVariable<Class>[]?tv;
#002?tv?=?c.getTypeParameters();?//warning:?unchecked?conversion
#003?for?(int?i?=?0;?i?<?tv.length;?i++)?{
#004?x?=?tName(tv[i].getName(),?null);?//例如?E,K,V...
#005?if?(i?==?0)?//第一個(gè)
#006?System.out.print("<"?+?x);
#007?else?//非第一個(gè)
#008?System.out.print(","?+?x);
#009?if?(i?==?tv.length-1)?//最后一個(gè)
#010?System.out.println(">");
#011?}
執(zhí)行結(jié)果（例）：
public?abstract?interface?Map<K,V>
或?public?class?LinkedList<E>
圖5-4：找出parameterized?types?的名稱
#001?Class?supClass;
#002?supClass?=?c.getSuperclass();
#003?if?(supClass?!=?null)?//如果有super?class
#004?System.out.print("?extends"?+
#005?tName(supClass.getName(),classRef));
執(zhí)行結(jié)果（例）：
public?class?LinkedList<E>
extends?AbstractSequentialList,
file:///H|/download/806.html（第?6／12?頁(yè)）2005-9-8?12:03:22
侯捷觀點(diǎn)??Java反射機(jī)制
圖5-5：找出base?class。執(zhí)行結(jié)果多出一個(gè)不該有的逗號(hào)于尾端。此非本處重點(diǎn)，為簡(jiǎn)化計(jì)，不多做處理。
#001?Class?cc[];
#002?Class?ctmp;
#003?//找出所有被實(shí)現(xiàn)的interfaces
#004?cc?=?c.getInterfaces();
#005?if?(cc.length?!=?0)
#006?System.out.print(",?\r\n"?+?"?implements?");?//關(guān)鍵詞
#007?for?(Class?cite?:?cc)?//JDK1.5?新式循環(huán)寫法
#008?System.out.print(tName(cite.getName(),?null)+",?");
執(zhí)行結(jié)果（例）：
public?class?LinkedList<E>
extends?AbstractSequentialList,
implements?List,?Queue,?Cloneable,?Serializable,
圖5-6：找出implemented?interfaces。執(zhí)行結(jié)果多出一個(gè)不該有的逗號(hào)于尾端。此非本處重點(diǎn)，為簡(jiǎn)化計(jì)，不多做處
理。
#001?cc?=?c.getDeclaredClasses();?//找出inner?classes
#002?for?(Class?cite?:?cc)
#003?System.out.println(tName(cite.getName(),?null));
#004
#005?ctmp?=?c.getDeclaringClass();?//找出outer?classes
#006?if?(ctmp?!=?null)
#007?System.out.println(ctmp.getName());
執(zhí)行結(jié)果（例）：
LinkedList$Entry
LinkedList$ListItr
圖5-7：找出inner?classes?和outer?class
#001?Constructor?cn[];
#002?cn?=?c.getDeclaredConstructors();
#003?for?(int?i?=?0;?i?<?cn.length;?i++)?{
#004?int?md?=?cn[i].getModifiers();
#005?System.out.print("?"?+?Modifier.toString(md)?+?"?"?+
#006?cn[i].getName());
#007?Class?cx[]?=?cn[i].getParameterTypes();
#008?System.out.print("(");
#009?for?(int?j?=?0;?j?<?cx.length;?j++)?{
#010?System.out.print(tName(cx[j].getName(),?null));
#011?if?(j?<?(cx.length?-?1))?System.out.print(",?");
#012?}
#013?System.out.print(")");
#014?}
執(zhí)行結(jié)果（例）：
public?java.util.LinkedList(Collection)
public?java.util.LinkedList()
圖5-8a：找出所有constructors
#004?System.out.println(cn[i].toGenericString());
執(zhí)行結(jié)果（例）：
file:///H|/download/806.html（第?7／12?頁(yè)）2005-9-8?12:03:22
侯捷觀點(diǎn)??Java反射機(jī)制
public?java.util.LinkedList(java.util.Collection<??extends?E>)
public?java.util.LinkedList()
圖5-8b：找出所有constructors。本例在for?循環(huán)內(nèi)使用toGenericString()，省事。
#001?Method?mm[];
#002?mm?=?c.getDeclaredMethods();
#003?for?(int?i?=?0;?i?<?mm.length;?i++)?{
#004?int?md?=?mm[i].getModifiers();
#005?System.out.print("?"+Modifier.toString(md)+"?"+
#006?tName(mm[i].getReturnType().getName(),?null)+"?"+
#007?mm[i].getName());
#008?Class?cx[]?=?mm[i].getParameterTypes();
#009?System.out.print("(");
#010?for?(int?j?=?0;?j?<?cx.length;?j++)?{
#011?System.out.print(tName(cx[j].getName(),?null));
#012?if?(j?<?(cx.length?-?1))?System.out.print(",?");
#013?}
#014?System.out.print(")");
#015?}
執(zhí)行結(jié)果（例）：
public?Object?get(int)
public?int?size()
圖5-9a：找出所有methods
#004?System.out.println(mm[i].toGenericString());
public?E?java.util.LinkedList.get(int)
public?int?java.util.LinkedList.size()
圖5-9b：找出所有methods。本例在for?循環(huán)內(nèi)使用toGenericString()，省事。
#001?Field?ff[];
#002?ff?=?c.getDeclaredFields();
#003?for?(int?i?=?0;?i?<?ff.length;?i++)?{
#004?int?md?=?ff[i].getModifiers();
#005?System.out.println("?"+Modifier.toString(md)+"?"+
#006?tName(ff[i].getType().getName(),?null)?+"?"+
#007?ff[i].getName()+";");
#008?}
執(zhí)行結(jié)果（例）：
private?transient?LinkedList$Entry?header;
private?transient?int?size;
圖5-10a：找出所有fields
#004?System.out.println("G:?"?+?ff[i].toGenericString());
private?transient?java.util.LinkedList.java.util.LinkedList$Entry<E>???
java.util.LinkedList.header
private?transient?int?java.util.LinkedList.size
圖5-10b：找出所有fields。本例在for?循環(huán)內(nèi)使用toGenericString()，省事。
找出class參用（導(dǎo)入）的所有classes
file:///H|/download/806.html（第?8／12?頁(yè)）2005-9-8?12:03:22
侯捷觀點(diǎn)??Java反射機(jī)制
沒有直接可用的Reflection?API可以為我們找出某個(gè)class參用的所有其它c(diǎn)lasses。要獲得這
項(xiàng)信息，必須做苦工，一步一腳印逐一記錄。我們必須觀察所有fields的類型、所有methods（包
括constructors）的參數(shù)類型和回返類型，剔除重復(fù)，留下唯一。這正是為什么圖5-2程序代碼
要為tName()指定一個(gè)hashtable（而非一個(gè)null）做為第二自變量的緣故：hashtable可為我
們儲(chǔ)存元素（本例為字符串），又保證不重復(fù)。
本文討論至此，幾乎可以還原一個(gè)class的原貌（唯有methods?和ctors的定義無(wú)法取得）。接下
來(lái)討論Reflection?的另三個(gè)動(dòng)態(tài)性質(zhì)：(1)?運(yùn)行時(shí)生成instances，(2)?執(zhí)
行期喚起methods，(3)?運(yùn)行時(shí)改動(dòng)fields。
運(yùn)行時(shí)生成instances
欲生成對(duì)象實(shí)體，在Reflection?動(dòng)態(tài)機(jī)制中有兩種作法，一個(gè)針對(duì)“無(wú)自變量ctor”，
一個(gè)針對(duì)“帶參數(shù)ctor”。圖6是面對(duì)“無(wú)自變量ctor”的例子。如果欲調(diào)用的是“帶參數(shù)
ctor“就比較麻煩些，圖7是個(gè)例子，其中不再調(diào)用Class的newInstance()，而是調(diào)用
Constructor?的newInstance()。圖7首先準(zhǔn)備一個(gè)Class[]做為ctor的參數(shù)類型（本例指定
為一個(gè)double和一個(gè)int），然后以此為自變量調(diào)用getConstructor()，獲得一個(gè)專屬ctor。
接下來(lái)再準(zhǔn)備一個(gè)Object[]?做為ctor實(shí)參值（本例指定3.14159和125），調(diào)用上述專屬ctor
的newInstance()。
#001?Class?c?=?Class.forName("DynTest");
#002?Object?obj?=?null;
#003?obj?=?c.newInstance();?//不帶自變量
#004?System.out.println(obj);
圖6：動(dòng)態(tài)生成“Class?object?所對(duì)應(yīng)之class”的對(duì)象實(shí)體；無(wú)自變量。
#001?Class?c?=?Class.forName("DynTest");
#002?Class[]?pTypes?=?new?Class[]?{?double.class,?int.class?};
#003?Constructor?ctor?=?c.getConstructor(pTypes);
#004?//指定parameter?list，便可獲得特定之ctor
#005
#006?Object?obj?=?null;
#007?Object[]?arg?=?new?Object[]?{3.14159,?125};?//自變量
#008?obj?=?ctor.newInstance(arg);
#009?System.out.println(obj);
圖7：動(dòng)態(tài)生成“Class?object?對(duì)應(yīng)之class”的對(duì)象實(shí)體；自變量以O(shè)bject[]表示。
運(yùn)行時(shí)調(diào)用methods
這個(gè)動(dòng)作和上述調(diào)用“帶參數(shù)之ctor”相當(dāng)類似。首先準(zhǔn)備一個(gè)Class[]做為ctor的參數(shù)類型
（本例指定其中一個(gè)是String，另一個(gè)是Hashtable），然后以此為自變量調(diào)用getMethod()，
獲得特定的Method?object。接下來(lái)準(zhǔn)備一個(gè)Object[]放置自變量，然后調(diào)用上述所得之特定
Method?object的invoke()，如圖8。知道為什么索取Method?object時(shí)不需指定回返類型
嗎？因?yàn)閙ethod?overloading機(jī)制要求signature（署名式）必須唯一，而回返類型并非
signature的一個(gè)成份。換句話說(shuō)，只要指定了method名稱和參數(shù)列，就一定指出了一個(gè)獨(dú)一無(wú)
二的method。
file:///H|/download/806.html（第?9／12?頁(yè)）2005-9-8?12:03:22
侯捷觀點(diǎn)??Java反射機(jī)制
#001?public?String?func(String?s,?Hashtable?ht)
#002?{
#003?…System.out.println("func?invoked");?return?s;
#004?}
#005?public?static?void?main(String?args[])
#006?{
#007?Class?c?=?Class.forName("Test");
#008?Class?ptypes[]?=?new?Class[2];
#009?ptypes[0]?=?Class.forName("java.lang.String");
#010?ptypes[1]?=?Class.forName("java.util.Hashtable");
#011?Method?m?=?c.getMethod("func",ptypes);
#012?Test?obj?=?new?Test();
#013?Object?args[]?=?new?Object[2];
#014?arg[0]?=?new?String("Hello,world");
#015?arg[1]?=?null;
#016?Object?r?=?m.invoke(obj,?arg);
#017?Integer?rval?=?(String)r;
#018?System.out.println(rval);
#019?}
圖8：動(dòng)態(tài)喚起method
運(yùn)行時(shí)變更fields內(nèi)容
與先前兩個(gè)動(dòng)作相比，“變更field內(nèi)容”輕松多了，因?yàn)樗恍枰獏?shù)和自變量。首先調(diào)用
Class的getField()并指定field名稱。獲得特定的Field?object之后便可直接調(diào)用Field的
get()和set()，如圖9。
#001?public?class?Test?{
#002?public?double?d;
#003
#004?public?static?void?main(String?args[])
#005?{
#006?Class?c?=?Class.forName("Test");
#007?Field?f?=?c.getField("d");?//指定field?名稱
#008?Test?obj?=?new?Test();
#009?System.out.println("d=?"?+?(Double)f.get(obj));
#010?f.set(obj,?12.34);
#011?System.out.println("d=?"?+?obj.d);
#012?}
#013?}
圖9：動(dòng)態(tài)變更field?內(nèi)容
Java?源碼改動(dòng)辦法
先前我曾提到，原本想借由“改動(dòng)Java標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)源碼”來(lái)測(cè)知Class?object的生成，但由于其
ctor原始設(shè)計(jì)為private，也就是說(shuō)不可能透過(guò)這個(gè)管道生成Class?object（而是由class
loader負(fù)責(zé)生成），因此“在ctor中打印出某種信息”的企圖也就失去了意義。
這里我要談點(diǎn)題外話：如何修改Java標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)源碼并讓它反應(yīng)到我們的應(yīng)用程序來(lái)。假設(shè)我想修改
java.lang.Class，讓它在某些情況下打印某種信息。首先必須找出標(biāo)準(zhǔn)源碼！當(dāng)你下載JDK?套
file:///H|/download/806.html（第?10／12?頁(yè)）2005-9-8?12:03:22
侯捷觀點(diǎn)??Java反射機(jī)制
件并安裝妥當(dāng)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)jdk150\src\java\lang?目錄（見圖10）之中有Class.java，這就是
我們此次行動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)源碼。備份后加以修改，編譯獲得Class.class。接下來(lái)準(zhǔn)備將.class?搬移
到j(luò)dk150\jre\lib\endorsed（見圖10）。
這是一個(gè)十分特別的目錄，class?loader將優(yōu)先從該處讀取內(nèi)含classes的.jar文件??成功的
條件是.jar內(nèi)的classes壓縮路徑必須和Java標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的路徑完全相同。為此，我們可以將剛才做
出的Class.class先搬到一個(gè)為此目的而刻意做出來(lái)的\java\lang目錄中，壓縮為foo.zip（任
意命名，唯需夾帶路徑j(luò)ava\lang），再將這個(gè)foo.zip搬到j(luò)dk150\jre\lib\endorsed并改
名為foo.jar。此后你的應(yīng)用程序便會(huì)優(yōu)先用上這里的java.lang.Class。整個(gè)過(guò)程可寫成一個(gè)
批處理文件（batch?file），如圖11，在DOS?Box中使用。
圖10
圖10：JDK1.5?安裝后的目錄組織。其中的endorsed?是我新建。
del?e:\java\lang\*.class?//清理干凈
del?c:\jdk150\jre\lib\endorsed\foo.jar?//清理干凈
c:
cd?c:\jdk150\src\java\lang
javac?-Xlint:unchecked?Class.java?//編譯源碼
javac?-Xlint:unchecked?ClassLoader.java?//編譯另一個(gè)源碼（如有必要）
move?*.class?e:\java\lang?//搬移至刻意制造的目錄中
e:
cd?e:\java\lang?//以下壓縮至適當(dāng)目錄
pkzipc?-add?-path=root?c:\jdk150\jre\lib\endorsed\foo.jar?*.class
cd?e:\test?//進(jìn)入測(cè)試目錄
javac?-Xlint:unchecked?Test.java?//編譯測(cè)試程序
java?Test?//執(zhí)行測(cè)試程序
圖11：一個(gè)可在DOS?Box中使用的批處理文件（batch?file），用以自動(dòng)化java.lang.Class
的修改動(dòng)作。Pkzipc(.exe)是個(gè)命令列壓縮工具，add和path都是其命令。
更多信息
以下是視野所及與本文主題相關(guān)的更多討論。這些信息可以彌補(bǔ)因文章篇幅限制而帶來(lái)的不足，或
帶給您更多視野。
l?"Take?an?in-depth?look?at?the?Java?Reflection?API?--?Learn?about
the?new?Java?1.1?tools?forfinding?out?information?about?classes",?by
Chuck?McManis。此篇文章所附程序代碼是本文示例程序的主要依據(jù)（本文示例程序示范了更
多Reflection?APIs，并采用JDK1.5?新式的for-loop?寫法）。
l?"Take?a?look?inside?Java?classes?--?Learn?to?deduce?properties?of
a?Java?class?from?inside?aJava?program",?by?Chuck?McManis。
l?"The?basics?of?Java?class?loaders?--?The?fundamentals?of?this?key
component?of?the?Javaarchitecture",?by?Chuck?McManis。
l?《The?Java?Tutorial?Continued》,?Sun?microsystems.?Lesson58-61,
"Reflection".
file:///H|/download/806.html（第?11／12?頁(yè)）2005-9-8?12:03:22
侯捷觀點(diǎn)??Java反射機(jī)制
注1用過(guò)諸如MFC這類所謂?Application?Framework的程序員也許知道，MFC有所謂的
dynamic?creation。但它并不等同于Java的動(dòng)態(tài)加載或動(dòng)態(tài)辨識(shí)；所有能夠在MFC程序中起作用
的classes，都必須先在編譯期被編譯器“看見”。
注2如果操作對(duì)象是Object，Class.getSuperClass()會(huì)返回null。
本文程序源碼可至侯捷網(wǎng)站下載：
http://www.jjhou.com/javatwo-2004-reflection-and-generics-in-jdk15-sample.ZIP發(fā)表于?2004年10月27日?11:30?AM