4. 在运行时调用任意一个对象的方法
重点: 是运行时而不是编译时
二, 反射的主要用途
很多人都认为反射在实际的 Java 开发应用中并不广泛, 其实不然.
当我们在使用 IDE(如 Eclipse,IDEA)时, 当我们输入一个对象或类并想调用它的属性或方法时, 一按点号, 编译器就会自动列出它的属性或方法, 这里就会用到反射.
反射最重要的用途就是开发各种通用框架.
很多框架 (比如 Spring) 都是配置化的(比如通过 xml 文件配置 JavaBean,Action 之类的), 为了保证框架的通用性, 它们可能需要根据配置文件加载不同的对象或类, 调用不同的方法, 这个时候就必须用到反射 -- 运行时动态加载需要加载的对象.
举一个例子, 在运用 Struts 2 框架的开发中我们一般会在 struts.xml 里去配置 Action, 比如:
1 2 3 4 5 6 | <action name="login" class="org.ScZyhSoft.test.action.SimpleLoginAction" method="execute"> <result>/shop/shop-index.jsp</result> <result name="error">login.jsp</result> </action> |
配置文件与 Action 建立了一种映射关系, 当 View 层发出请求时, 请求会被 StrutsPrepareAndExecuteFilter 拦截, 然后 StrutsPrepareAndExecuteFilter 会去动态地创建 Action 实例.
-- 比如我们请求 login.action, 那么 StrutsPrepareAndExecuteFilter 就会去解析 struts.xml 文件, 检索 action 中 name 为 login 的 Action, 并根据 class 属性创建 SimpleLoginAction 实例, 并用 invoke 方法来调用 execute 方法, 这个过程离不开反射.
对与框架开发人员来说, 反射虽小但作用非常大, 它是各种容器实现的核心. 而对于一般的开发者来说, 不深入框架开发则用反射用的就会少一点, 不过了解一下框架的底层机制有助于丰富自己的编程思想, 也是很有益的.
三, 反射的基本运用
上面我们提到了反射可以用于判断任意对象所属的类, 获得 Class 对象, 构造任意一个对象以及调用一个对象. 这里我们介绍一下基本反射功能的实现(反射相关的类一般都在 java.lang.relfect 包里).
1, 获得 Class 对象
方法有三种
(1)使用 Class 类的 forName 静态方法:
1 2 3 4 5 | publicstaticClass<?> forName(String className) ``` 在 JDBC 开发中常用此方法加载数据库驱动: ```java Class.forName(driver); |
(2)直接获取某一个对象的 class, 比如:
1 2 | Class<?> klass =int.class; Class<?> classInt = Integer.TYPE; |
(3)调用某个对象的 getClass()方法, 比如:
1 2 | StringBuilder str =newStringBuilder("123"); Class<?> klass = str.getClass(); |
2, 判断是否为某个类的实例
一般地, 我们用 instanceof 关键字来判断是否为某个类的实例. 同时我们也可以借助反射中 Class 对象的 isInstance()方法来判断是否为某个类的实例, 它是一个 Native 方法:
1 | publicnativebooleanisInstance(Object obj); |
3, 创建实例
通过反射来生成对象主要有两种方式.
(1)使用 Class 对象的 newInstance()方法来创建 Class 对象对应类的实例.
1 2 | Class<?> c = String.class; Object str = c.newInstance(); |
(2)先通过 Class 对象获取指定的 Constructor 对象, 再调用 Constructor 对象的 newInstance()方法来创建实例. 这种方法可以用指定的构造器构造类的实例.
1 2 3 4 5 6 7 | // 获取 String 所对应的 Class 对象 Class<?> c = String.class; // 获取 String 类带一个 String 参数的构造器 Constructor constructor = c.getConstructor(String.class); // 根据构造器创建实例 Object obj = constructor.newInstance("23333"); System.out.println(obj); |
4, 获取方法
获取某个 Class 对象的方法集合, 主要有以下几个方法:
getDeclaredMethods()方法返回类或接口声明的所有方法, 包括公共, 保护, 默认 (包) 访问和私有方法, 但不包括继承的方法.
1 | publicMethod[] getDeclaredMethods()throwsSecurityException |
getMethods()方法返回某个类的所有公用 (public) 方法, 包括其继承类的公用方法.
1 | publicMethod[] getMethods()throwsSecurityException |
getMethod 方法返回一个特定的方法, 其中第一个参数为方法名称, 后面的参数为方法的参数对应 Class 的对象
1 | publicMethod getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) |
只是这样描述的话可能难以理解, 我们用例子来理解这三个方法:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 | packageorg.ScZyhSoft.common; importjava.lang.reflect.InvocationTargetException; importjava.lang.reflect.Method; publicclasstest1{ publicstaticvoidtest()throwsIllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException{ Class<?> c = methodClass.class; Object object = c.newInstance(); Method[] methods = c.getMethods(); Method[] declaredMethods = c.getDeclaredMethods(); // 获取 methodClass 类的 add 方法 Method method = c.getMethod("add",int.class,int.class); //getMethods() 方法获取的所有方法 System.out.println("getMethods 获取的方法:"); for(Method m:methods) System.out.println(m); //getDeclaredMethods() 方法获取的所有方法 System.out.println("getDeclaredMethods 获取的方法:"); for(Method m:declaredMethods) System.out.println(m); } } classmethodClass{ publicfinalintfuck =3; publicintadd(inta,intb){ returna+b; } publicintsub(inta,intb){ returna+b; } } |
程序运行的结果如下:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | getMethods 获取的方法: public int org.ScZyhSoft.common.methodClass.add(int,int) public int org.ScZyhSoft.common.methodClass.sub(int,int) public final void java.lang.Object.wait() throws java.lang.InterruptedException public final void java.lang.Object.wait(long,int) throws java.lang.InterruptedException public final native void java.lang.Object.wait(long) throws java.lang.InterruptedException public boolean java.lang.Object.equals(java.lang.Object) public java.lang.String java.lang.Object.toString() public native int java.lang.Object.hashCode() public final native java.lang.Class java.lang.Object.getClass() public final native void java.lang.Object.notify() public final native void java.lang.Object.notifyAll() getDeclaredMethods 获取的方法: public int org.ScZyhSoft.common.methodClass.add(int,int) public int org.ScZyhSoft.common.methodClass.sub(int,int) |
可以看到, 通过 getMethods()获取的方法可以获取到父类的方法, 比如 java.lang.Object 下定义的各个方法.
5, 获取构造器信息
获取类构造器的用法与上述获取方法的用法类似. 主要是通过 Class 类的 getConstructor 方法得到 Constructor 类的一个实例, 而 Constructor 类有一个 newInstance 方法可以创建一个对象实例:
1 | publicT newInstance(Object ... initargs) |
此方法可以根据传入的参数来调用对应的 Constructor 创建对象实例~
6, 获取类的成员变量 (字段) 信息
主要是这几个方法, 在此不再赘述: getFiled: 访问公有的成员变量 getDeclaredField: 所有已声明的成员变量. 但不能得到其父类的成员变量
getFileds 和 getDeclaredFields 用法同上(参照 Method)
7, 调用方法
当我们从类中获取了一个方法后, 我们就可以用 invoke()方法来调用这个方法. invoke 方法的原型为:
1 2 3 | publicObject invoke(Object obj, Object... args) throwsIllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException |
下面是一个实例:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 | publicclasstest1{ publicstaticvoidmain(String[] args)throwsIllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException{ Class<?> klass = methodClass.class; // 创建 methodClass 的实例 Object obj = klass.newInstance(); // 获取 methodClass 类的 add 方法 Method method = klass.getMethod("add",int.class,int.class); // 调用 method 对应的方法 => add(1,4) Object result = method.invoke(obj,1,4); System.out.println(result); } } classmethodClass{ publicfinalintfuck =3; publicintadd(inta,intb){ returna+b; } publicintsub(inta,intb){ returna+b; } } |
关于 invoke()方法的详解, 后面我会专门写一篇文章来深入解析 invoke 的过程.
8, 利用反射创建数组
数组在 Java 里是比较特殊的一种类型, 它可以赋值给一个 Object Reference. 下面我们看一看利用反射创建数组的例子:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 | publicstaticvoidtestArray()throwsClassNotFoundException{ Class<?> cls = Class.forName("java.lang.String"); Object array = Array.newInstance(cls,25); // 往数组里添加内容 Array.set(array,0,"hello"); Array.set(array,1,"Java"); Array.set(array,2,"fuck"); Array.set(array,3,"Scala"); Array.set(array,4,"Clojure"); // 获取某一项的内容 System.out.println(Array.get(array,3)); } |
其中的 Array 类为 java.lang.reflect.Array 类. 我们通过 Array.newInstance()创建数组对象, 它的原型是:
1 2 3 4 | publicstaticObject newInstance(Class<?> componentType, intlength) throwsNegativeArraySizeException { returnnewArray(componentType, length); } |
而 newArray()方法是一个 Native 方法, 它在 Hotspot JVM 里的具体实现我们后边再研究, 这里先把源码贴出来
1 2 | privatestaticnativeObject newArray(Class<?> componentType, intlength) throwsNegativeArraySizeException; |
源码目录: openjdk\hotspot\src\share\vm\runtime\reflection.cpp
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 | arrayOop Reflection::reflect_new_array(oop element_mirror, jint length, TRAPS) { if(element_mirror ==NULL) { THROW_0(vmSymbols::java_lang_NullPointerException()); } if(length <0) { THROW_0(vmSymbols::java_lang_NegativeArraySizeException()); } if(java_lang_Class::is_primitive(element_mirror)) { Klass* tak = basic_type_mirror_to_arrayklass(element_mirror, CHECK_NULL); returnTypeArrayKlass::cast(tak)->allocate(length, THREAD); }else{ Klass* k = java_lang_Class::as_Klass(element_mirror); if(k->oop_is_array() && ArrayKlass::cast(k)->dimension() >= MAX_DIM) { THROW_0(vmSymbols::java_lang_IllegalArgumentException()); } returnoopFactory::new_objArray(k, length, THREAD); } } |
另外, Array 类的 set()和 get()方法都为 Native 方法, 在 HotSpot JVM 里分别对应 Reflection::array_set 和 Reflection::array_get 方法, 这里就不详细解析了.
四, 反射的一些注意事项(待补充)
由于反射会额外消耗一定的系统资源, 因此如果不需要动态地创建一个对象, 那么就不需要用反射.
另外, 反射调用方法时可以忽略权限检查, 因此可能会破坏封装性而导致安全问题
来源: http://www.bubuko.com/infodetail-2783649.html