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java反射机制浅谈

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:

 

 

import java.lang.reflect.Array;     import java.lang.reflect.Constructor;     import java.lang.reflect.Field;     import java.lang.reflect.Method;             /**    * Java Reflection Cookbook    *    * @author Michael Lee    * @since 2006-8-23    * @version 0.1a    */        public class Reflection {         /**        * 得到某个对象的公共属性        *        * @param owner, fieldName        * @return 该属性对象        * @throws Exception        *        */        public Object getProperty(Object owner, String fieldName) throws Exception {             Class ownerClass = owner.getClass();                 Field field = ownerClass.getField(fieldName);                 Object property = field.get(owner);                 return property;         }             /**        * 得到某类的静态公共属性        *        * @param className   类名        * @param fieldName   属性名        * @return 该属性对象        * @throws Exception        */        public Object getStaticProperty(String className, String fieldName)                 throws Exception {             Class ownerClass = Class.forName(className);                 Field field = ownerClass.getField(fieldName);                 Object property = field.get(ownerClass);                 return property;         }                 /**        * 执行某对象方法        *        * @param owner        *            对象        * @param methodName        *            方法名        * @param args        *            参数        * @return 方法返回值        * @throws Exception        */        public Object invokeMethod(Object owner, String methodName, Object[] args)                 throws Exception {                 Class ownerClass = owner.getClass();                 Class[] argsClass = new Class[args.length];                 for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {                 argsClass[i] = args[i].getClass();             }                 Method method = ownerClass.getMethod(methodName, argsClass);                 return method.invoke(owner, args);         }                   /**        * 执行某类的静态方法        *        * @param className        *            类名        * @param methodName        *            方法名        * @param args        *            参数数组        * @return 执行方法返回的结果        * @throws Exception        */        public Object invokeStaticMethod(String className, String methodName,                 Object[] args) throws Exception {             Class ownerClass = Class.forName(className);                 Class[] argsClass = new Class[args.length];                 for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {                 argsClass[i] = args[i].getClass();             }                 Method method = ownerClass.getMethod(methodName, argsClass);                 return method.invoke(null, args);         }                     /**        * 新建实例        *        * @param className        *            类名        * @param args        *            构造函数的参数        * @return 新建的实例        * @throws Exception        */        public Object newInstance(String className, Object[] args) throws Exception {             Class newoneClass = Class.forName(className);                 Class[] argsClass = new Class[args.length];                 for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {                 argsClass[i] = args[i].getClass();             }                 Constructor cons = newoneClass.getConstructor(argsClass);                 return cons.newInstance(args);             }                          /**        * 是不是某个类的实例        * @param obj 实例        * @param cls 类        * @return 如果 obj 是此类的实例,则返回 true        */        public boolean isInstance(Object obj, Class cls) {             return cls.isInstance(obj);         }                  /**        * 得到数组中的某个元素        * @param array 数组        * @param index 索引        * @return 返回指定数组对象中索引组件的值        */        public Object getByArray(Object array, int index) {             return Array.get(array,index);         }     }

 

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