JAVA反射机制
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。
Java反射机制主要提供了以下功能:
(1)在运行时判断任意一个对象所属的类;(2)在运行时构造任意一个类的对象;
(3)在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法;(4)在运行时调用任意一个对象的方法;生成动态代理。
实现Java反射机制的API在Java.lang.reflect包下,具有以下几点:
(1)Class类:代表一个类。(2)Filed类:代表类的成员变量。
(3)Method类:代表类的方法。(4)Constructor类:代表类的构造方法。
(5)Array类:提供了动态创建数组及访问数组元素的静态方法。该类中的所有方法都是静态的。
1. 得到某个对象的属性
1 public Object getProperty(Object owner, String fieldName) throws Exception {
2 Class ownerClass = owner.getClass();
3
4 Field field = ownerClass.getField(fieldName);
5
6 Object property = field.get(owner);
7
8 return property;
9 }
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
1 public Object getStaticProperty(String className, String fieldName)
2 throws Exception {
3 Class ownerClass = Class.forName(className);
4
5 Field field = ownerClass.getField(fieldName);
6
7 Object property = field.get(ownerClass);
8
9 return property;
10 }
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
1 public Object invokeMethod(Object owner, String methodName, Object[] args) throws Exception {
2
3 Class ownerClass = owner.getClass();
4
5 Class[] argsClass = new Class[args.length];
6
7 for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {
8 argsClass[i] = args[i].getClass();
9 }
10
11 Method method = ownerClass.getMethod(methodName, argsClass);
12
13 return method.invoke(owner, args);
14 }
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Method名和参数的Class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,和参数数组。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
1 public Object invokeStaticMethod(String className, String methodName,
2 Object[] args) throws Exception {
3 Class ownerClass = Class.forName(className);
4
5 Class[] argsClass = new Class[args.length];
6
7 for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {
8 argsClass[i] = args[i].getClass();
9 }
10
11 Method method = ownerClass.getMethod(methodName, argsClass);
12
13 return method.invoke(null, args);
14 }
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
1
2 public Object newInstance(String className, Object[] args) throws Exception {
3 Class newoneClass = Class.forName(className);
4
5 Class[] argsClass = new Class[args.length];
6
7 for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {
8 argsClass[i] = args[i].getClass();
9 }
10
11 Constructor cons = newoneClass.getConstructor(argsClass);
12
13 return cons.newInstance(args);
14
15 }
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
1 public boolean isInstance(Object obj, Class cls) {
2 return cls.isInstance(obj);
3 }
7. 得到数组中的某个元素
1 public Object getByArray(Object array, int index) {
2 return Array.get(array,index);
反射机制优缺点
•优点: 运行期类型的判断,动态加载类,提高代码灵活度。
•缺点: 性能瓶颈:反射相当于一系列解释操作,通知 JVM 要做的事情,性能比直接的java代码要慢很多。
反射的应用场景
反射是框架设计的灵魂。
在我们平时的项目开发过程中,基本上很少会直接使用到反射机制,但这不能说明反射机制没有用,实际上有很多设计、开发都与反射机制有关,例如模块化的开发,通过反射去调用对应的字节码;动态代理设计模式也采用了反射机制,还有我们日常使用的 Spring/Hibernate 等框架也大量使用到了反射机制。
举例:
①我们在使用JDBC连接数据库时使用Class.forName()通过反射加载数据库的驱动程序;
②Spring框架也用到很多反射机制,最经典的就是xml的配置模式。Spring 通过 XML 配置模式装载 Bean 的过程:
1) 将程序内所有 XML 或 Properties 配置文件加载入内存中;
2)Java类里面解析xml或properties里面的内容,得到对应实体类的字节码字符串以及相关的属性信息;
3)使用反射机制,根据这个字符串获得某个类的Class实例;
4)动态配置实例的属性