作者:yonnie?文章來源:http://yonnie.blog.hexun.com/

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。例如，使用它能獲得 Java 類中各成員的名稱并顯示出來。

　　Java 的這一能力在實際應用中也許用得不是很多，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。

　　JavaBean 是 reflection 的實際應用之一，它能讓一些工具可視化的操作軟件組件。這些工具通過 reflection 動態的載入并取得 Java 組件(類) 的屬性。

1、一個簡單的例子
考慮下面這個簡單的例子，讓我們看看 reflection 是如何工作的。

?1 import ?java.lang.reflect. * ;
?2
?3 public ? class ?DumpMethods? {
?4 ???? public ? static ? void ?main(String?args[])? {
?5 ???????? try ? {
?6 ????????????Class?c? = ?Class.forName(args[ 0 ]);
?7 ????????????Method?m[]? = ?c.getDeclaredMethods();
?8 ???????????? for ?( int ?i? = ? 0 ;?i? < ?m.length;?i ++ )
?9 ????????????????System.out.println(m[i].toString());
10 ????????} ? catch ?(Throwable?e)? {
11 ????????????System.err.println(e);
12 ????????}
13 ????}
14 }
15

按如下語句執行：

它的結果輸出為：

　　這樣就列出了java.util.Stack 類的各方法名以及它們的限制符和返回類型。

　　這個程序使用 Class.forName 載入指定的類，然后調用 getDeclaredMethods 來獲取這個類中定義了的方法列表。java.lang.reflect.Methods 是用來描述某個類中單個方法的一個類。

2、開始使用Reflection

　　用于 reflection 的類，如 Method，可以在 java.lang.relfect 包中找到。使用這些類的時候必須要遵循三個步驟：第一步是獲得你想操作的類的 java.lang.Class 對象。在運行中的 Java 程序中，用 java.lang.Class 類來描述類和接口等。

　　下面就是獲得一個 Class 對象的方法之一：

　　Class c = Class.forName("java.lang.String");

　　這條語句得到一個 String 類的類對象。還有另一種方法，如下面的語句：

　　Class c = int.class;

　　或者

　　Class c = Integer.TYPE;

　　它們可獲得基本類型的類信息。其中后一種方法中訪問的是基本類型的封裝類 (如 Integer) 中預先定義好的 TYPE 字段。

　　第二步是調用諸如 getDeclaredMethods 的方法，以取得該類中定義的所有方法的列表。

　　一旦取得這個信息，就可以進行第三步了——使用 reflection API 來操作這些信息，如下面這段代碼：

　　它將以文本方式打印出 String 中定義的第一個方法的原型。

　　在下面的例子中，這三個步驟將為使用 reflection 處理特殊應用程序提供例證。

　　模擬 instanceof 操作符

　　得到類信息之后，通常下一個步驟就是解決關于 Class 對象的一些基本的問題。例如，Class.isInstance 方法可以用于模擬 instanceof 操作符：

　　在這個例子中創建了一個 A 類的 Class 對象，然后檢查一些對象是否是 A 的實例。Integer(37) 不是，但 new A() 是。

3、找出類的方法

　　找出一個類中定義了些什么方法，這是一個非常有價值也非常基礎的 reflection 用法。下面的代碼就實現了這一用法：

　　這個程序首先取得 method1 類的描述，然后調用 getDeclaredMethods 來獲取一系列的 Method 對象，它們分別描述了定義在類中的每一個方法，包括 public 方法、protected 方法、package 方法和 private 方法等。如果你在程序中使用 getMethods 來代替 getDeclaredMethods，你還能獲得繼承來的各個方法的信息。

　　取得了 Method 對象列表之后，要顯示這些方法的參數類型、異常類型和返回值類型等就不難了。這些類型是基本類型還是類類型，都可以由描述類的對象按順序給出。

　　輸出的結果如下：

4、獲取構造器信息

　　獲取類構造器的用法與上述獲取方法的用法類似，如：

　　這個例子中沒能獲得返回類型的相關信息，那是因為構造器沒有返回類型。

　　這個程序運行的結果是：

5、獲取類的字段(域)

　　找出一個類中定義了哪些數據字段也是可能的，下面的代碼就在干這個事情：

　　這個例子和前面那個例子非常相似。例中使用了一個新東西 Modifier，它也是一個 reflection 類，用來描述字段成員的修飾語，如“private int”。這些修飾語自身由整數描述，而且使用 Modifier.toString 來返回以“官方”順序排列的字符串描述 (如“static”在“final”之前)。這個程序的輸出是：

　　和獲取方法的情況一下，獲取字段的時候也可以只取得在當前類中申明了的字段信息 (getDeclaredFields)，或者也可以取得父類中定義的字段 (getFields) 。

6、根據方法的名稱來執行方法

　　以上所舉的例子無一例外都與如何獲取類的信息有關。我們也可以用 reflection 來做一些其它的事情，比如執行一個指定了名稱的方法。下面的示例演示了這一操作：

　　假如一個程序在執行的某處的時候才知道需要執行某個方法，這個方法的名稱是在程序的運行過程中指定的 (例如，JavaBean 開發環境中就會做這樣的事)，那么上面的程序演示了如何做到。

　　上例中，getMethod 用于查找一個具有兩個整型參數且名為 add 的方法。找到該方法并創建了相應的 Method 對象之后，在正確的對象實例中執行它。執行該方法的時候，需要提供一個參數列表，這在上例中是分別包裝了整數 37 和 47 的兩個 Integer 對象。執行方法的返回的同樣是一個 Integer 對象，它封裝了返回值 84。

7、創建新的對象

　　對于構造器，則不能像執行方法那樣進行，因為執行一個構造器就意味著創建了一個新的對象 (準確的說，創建一個對象的過程包括分配內存和構造對象)。所以，與上例最相似的例子如下：

　　根據指定的參數類型找到相應的構造函數并執行它，以創建一個新的對象實例。使用這種方法可以在程序運行時動態地創建對象，而不是在編譯的時候創建對象，這一點非常有價值。

8、改變字段(域)的值

　　reflection 的還有一個用處就是改變對象數據字段的值。reflection 可以從正在運行的程序中根據名稱找到對象的字段并改變它，下面的例子可以說明這一點：

　　這個例子中，字段 d 的值被變為了 12.34。

9、使用數組

　　本文介紹的 reflection 的最后一種用法是創建的操作數組。數組在 Java 語言中是一種特殊的類類型，一個數組的引用可以賦給 Object 引用。觀察下面的例子看看數組是怎么工作的：

　　例中創建了 10 個單位長度的 String 數組，為第 5 個位置的字符串賦了值，最后將這個字符串從數組中取得并打印了出來。

　　下面這段代碼提供了一個更復雜的例子：

　　例中創建了一個 5 x 10 x 15 的整型數組，并為處于 [3][5][10] 的元素賦了值為 37。注意，多維數組實際上就是數組的數組，例如，第一個 Array.get 之后，arrobj 是一個 10 x 15 的數組。進而取得其中的一個元素，即長度為 15 的數組，并使用 Array.setInt 為它的第 10 個元素賦值。

　　注意創建數組時的類型是動態的，在編譯時并不知道其類型。