java 反射機制
一、什么是反射:
反射主要是指程序可以訪問、檢測和修改它本身狀態或行為的一種能力。這一概念的提出很快引發了計算機科學領域關于應用反射性的研究。它首先被程序語言的設計領域所采用,并在Lisp和面向對象方面取得了成績。其中LEAD/LEAD++ 、OpenC++ 、MetaXa和OpenJava等就是基于反射機制的語言。最近,反射機制也被應用到了視窗系統、操作系統和文件系統中。
反射本身并不是一個新概念,盡管計算機科學賦予了反射概念新的含義。在計算機科學領域,反射是指一類應用,它們能夠自描述和自控制。也就是說,這類應用通過采用某種機制來實現對自己行為的描述(self-representation)和監測(examination),并能根據自身行為的狀態和結果,調整或修改應用所描述行為的狀態和相關的語義。
二、什么是Java中的類反射:
Reflection 是 Java 程序開發語言的特征之一,它允許運行中的 Java 程序對自身進行檢查,或者說“自審”,并能直接操作程序的內部屬性和方法。Java 的這一能力在實際應用中用得不是很多,但是在其它的程序設計語言中根本就不存在這一特性。例如,Pascal、C 或者 C++ 中就沒有辦法在程序中獲得函數定義相關的信息。
Reflection 是 Java 被視為動態(或準動態)語言的關鍵,允許程序于執行期 Reflection APIs 取得任何已知名稱之 class 的內部信息,包括 package、type parameters、superclass、implemented interfaces、inner classes, outer class, fields、constructors、methods、modifiers,並可于執行期生成instances、變更 fields 內容或喚起 methods。
三、Java類反射中所必須的類:
Java的類反射所需要的類并不多,它們分別是:Field、Constructor、Method、Class、Object,下面我將對這些類做一個簡單的說明。
Field類:提供有關類或接口的屬性的信息,以及對它的動態訪問權限。反射的字段可能是一個類(靜態)屬性或實例屬性,簡單的理解可以把它看成一個封裝反射類的屬性的類。
Constructor類:提供關于類的單個構造方法的信息以及對它的訪問權限。這個類和Field類不同,Field類封裝了反射類的屬性,而Constructor類則封裝了反射類的構造方法。
Method類:提供關于類或接口上單獨某個方法的信息。所反映的方法可能是類方法或實例方法(包括抽象方法)。 這個類不難理解,它是用來封裝反射類方法的一個類。
Class類:類的實例表示正在運行的 Java 應用程序中的類和接口。枚舉是一種類,注釋是一種接口。每個數組屬于被映射為 Class 對象的一個類,所有具有相同元素類型和維數的數組都共享該 Class 對象。
Object類:每個類都使用 Object 作為超類。所有對象(包括數組)都實現這個類的方法。
四、反射的作用
? 1.利用反射原理 打印類 (以String為例)
?? 程序如下:
package com.test.Reflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
public class Reflection {
???? /**
???????? * 打印類頭部信息
???????? * @param className
???????? */
??????? public static void printClassInfo(String className){
??????????????? try {
??????????????????????? //獲得class對象
??????????????????????? Class c = Class.forName(className);
??????????????????????? //獲得父類的class對象
??????????????????????? Class super_c = c.getSuperclass();
??????????????????????? //打印類的修飾符,類名,父類名等信息
??????????????????????? System.out.print(Modifier.toString(c.getModifiers())+" class "+c.getSimpleName());
??????????????????????? if(super_c!=null && !super_c.equals(Object.class)){
??????????????????????????????? System.out.print(" extends "+super_c.getSimpleName());
??????????????????????? }
??????????????????????? System.out.print(" {"+"\n");
??????????????????????? System.out.println();
//??????????????????????? 分別調用分析屬性,構造器,方法的方法
??????????????????????? printField(c);
??????????????????????? printConstructor(c);
??????????????????????? printMethod(c);
???????????????????????
??????????????????????? System.out.println("}");
??????????????? } catch (ClassNotFoundException e) {
??????????????????????? e.printStackTrace();
??????????????? }
??????? }
/**
???????? * 打印類的構造器信息
???????? * @param c
???????? */
??????? public static void printConstructor(Class c){
??????????????? //獲得構造器Constructor對象的數組
??????????????? Constructor[] csts = c.getDeclaredConstructors();
??????????????? //循環
??????????????? for(int i=0;i<csts.length;i++){
??????????????????????? //獲得構造器Constructor對象
??????????????????????? Constructor cst = csts[i];
??????????????????????? //獲得構造器的class對象
??????????????????????? Class cstClass = cst.getDeclaringClass();
??????????????????????? //獲得構造器的名稱
??????????????????????? String cstName = cstClass.getSimpleName();
??????????????????????? //獲得參數類型parameter的數組
??????????????????????? Class[] params = cst.getParameterTypes();
??????????????????????? System.out.print("\t"+Modifier.toString(cst.getModifiers())+" "+cstName+"(");
??????????????????????? //循環取出參數的類型parameter
??????????????????????? for(int j=0;j<params.length;j++){
??????????????????????????????? //如果參數個數大于0,輸出逗號
??????????????????????????????? if(j>0)
??????????????????????????????????????? System.out.print(",");
??????????????????????????????? //獲得參數類型的名字
??????????????????????????????????????? System.out.print(params[j].getSimpleName());
??????????????????????? }
??????????????????????? System.out.println("){");
??????????????????????? System.out.println("\t}");
??????????????? }
??????? }
?public static void printMethod(Class c){
??????????????? //獲得方法method對象的數組
??????????????? Method[] methods = c.getDeclaredMethods();
??????????????? //循環
??????????????? for(int i=0;i<methods.length;i++){
??????????????????????? //獲得一個方法對象
??????????????????????? Method m = methods[i];
??????????????????????? //獲得方法名字
??????????????????????? String methodName = m.getName();
??????????????????????? //獲得返回類型
??????????????????????? Class type = m.getReturnType();
??????????????????????? //獲得參數數組
??????????????????????? Class[] params = m.getParameterTypes();
??????????????????????? System.out.print("\t"+Modifier.toString(m.getModifiers())+" "+type.getSimpleName()+" ");
??????????????????????? //打印方法名字
??????????????????????? System.out.print(methodName+"(");
??????????????????????? for(int j=0;j<params.length;j++){
??????????????????????????????? if(j>0)
??????????????????????????????????????? System.out.print(",");
??????????????????????????????? //獲得參數名字
??????????????????????????????? System.out.print(params[j].getSimpleName());
??????????????????????? }
??????????????????????? System.out.println(")"+" {");
??????????????????????? System.out.println("\t}");
??????????????? }
??????? }
??? public static void main(String[] args) {
??????????????? printClassInfo(String.class.getName());
??????? }
}
???上面的程序 經過的測試 是完全正確的,可以方便大家學習了解反射的原理。
?下面我主要介紹? 利用反射來執行類中的方法:
?2.? 先通過構造器構造類?再通過反射方法來執行類中方法
例子如下:
package com.test.Reflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class InvokeTest {
??? private String info;
???
??? public void InvokeTest(){}
??? public void InvokeTest(String info){
???? this.info=info;
??? }
???
?public String getInfo() {
??return info;
?}
?public void setInfo(String info) {
??this.info = info;
?}
?public void sayInfo(){
??System.out.println("這是測試反射方法的信息");
?}
?
?public static void main(String[] args) {
??Class cl=null;
??Object demo=null;
??try {
???cl=Class.forName(InvokeTest.class.getName());
???demo=cl.newInstance();
???
???
???Method m1=cl.getDeclaredMethod("sayInfo");
???m1.invoke(demo);
???
???m1=cl.getDeclaredMethod("setInfo",String.class);
???m1.invoke(demo,"重新設置info中信息");
???
??? m1=cl.getDeclaredMethod("getInfo");
???System.out.println("這會demo中的info信息是:"+m1.invoke(demo));
??
??} catch (InvocationTargetException e) {
???// TODO Auto-generated catch block
???e.printStackTrace();
??} catch (ClassNotFoundException e) {
???// TODO Auto-generated catch block
???e.printStackTrace();
??} catch (SecurityException e) {
???// TODO Auto-generated catch block
???e.printStackTrace();
??} catch (NoSuchMethodException e) {
???// TODO Auto-generated catch block
???e.printStackTrace();
??} catch (IllegalArgumentException e) {
???// TODO Auto-generated catch block
???e.printStackTrace();
??} catch (IllegalAccessException e) {
???// TODO Auto-generated catch block
???e.printStackTrace();
??}
???}
}
????