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和属性;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。
JAVA反射(放射)机制:“程序运行时,允许改变程序结构或变量类型,这种语言称为动态语言”。从这个观点看,Perl,Python,Ruby是动态语言,C++,Java,C#不是动态语言。但是JAVA有着一个非常突出的动态相关机制:Reflection,用在Java身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes。换句话说,Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class,获悉其完整构造(但不包括methods定义),并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。
Java反射机制主要提供了以下功能: 在运行时判断任意一个对象所属的类;在运行时构造任意一个类的对象;在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法;在运行时调用任意一个对象的方法;生成动态代理。有时候我们说某个语言具有很强的动态性,有时候我们会区分动态和静态的不同技术与作法。我们朗朗上口动态绑定(dynamic binding)、动态链接(dynamiclinking)、动态加载(dynamic loading)等。然而“动态”一词其实没有绝对而普遍适用的严格定义,有时候甚至像面向对象当初被导入编程领域一样,一人一把号,各吹各的调。
一般而言,开发者社群说到动态语言,大致认同的一个定义是:“程序运行时,允许改变程序结构或变量类型,这种语言称为动态语言”。从这个观点看,Perl,Python,Ruby是动态语言,C++,Java,C#不是动态语言。
尽管在这样的定义与分类下Java不是动态语言,它却有着一个非常突出的动态相关机制:Reflection。这个字的意思是“反射、映象、倒影”,用在Java身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes。换句话说,Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class,获悉其完整构造(但不包括methods定义),并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。这种“看透class”的能力(the ability of the program to examine itself)被称为introspection(内省、内观、反省)。Reflection和introspection是常被并提的两个术语。
Java如何能够做出上述的动态特性呢?这是一个深远话题,本文对此只简单介绍一些概念。整个篇幅最主要还是介绍Reflection APIs,也就是让读者知道如何探索class的结构、如何对某个“运行时才获知名称的class”生成一份实体、为其fields设值、调用其methods。
1. 得到某个对象的属性
Java代码
- 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;
- }
Class ownerClass = owner.getClass():得到该对象的Class。
Field field = ownerClass.getField(fieldName):通过Class得到类声明的属性。
Object property = field.get(owner):通过对象得到该属性的实例,如果这个属性是非公有的,这里会报IllegalAccessException。
2. 得到某个类的静态属性
Java代码
- 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;
- }
Class ownerClass = Class.forName(className) :首先得到这个类的Class。
Field field = ownerClass.getField(fieldName):和上面一样,通过Class得到类声明的属性。
Object property = field.get(ownerClass) :这里和上面有些不同,因为该属性是静态的,所以直接从类的Class里取。
3. 执行某对象的方法
Java代码
- 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);
- }
Class owner_class = owner.getClass() :首先还是必须得到这个对象的Class。
5~9行:配置参数的Class数组,作为寻找Method的条件。
Method method = ownerClass.getMethod(methodName, argsClass):通过methodName和参数的argsClass(方法中的参数类型集合)数组得到要执行的Method。
method.invoke(owner, args):执行该Method.invoke方法的参数是执行这个方法的对象owner,和参数数组args,可以这么理解:owner对象中带有参数args的method方法。返回值是Object,也既是该方法的返回值。
4. 执行某个类的静态方法
Java代码
- 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);
- }
基本的原理和实例3相同,不同点是最后一行,invoke的一个参数是null,因为这是静态方法,不需要借助实例运行。
5. 新建实例
Java代码
- 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);
- }
这里说的方法是执行带参数的构造函数来新建实例的方法。如果不需要参数,可以直接使用newoneClass.newInstance()来实现。
Class newoneClass = Class.forName(className):第一步,得到要构造的实例的Class。
第5~第9行:得到参数的Class数组。
Constructor cons = newoneClass.getConstructor(argsClass):得到构造子。
cons.newInstance(args):新建实例。
6. 判断是否为某个类的实例
Java代码
- public boolean isInstance(Object obj, Class cls) {
- return cls.isInstance(obj);
- }
7. 得到数组中的某个元素
Java代码
- public Object getByArray(Object array, int index) {
- return Array.get(array,index);
- }