Java反射机制

Java反射机制

 

        众所周知Java有个Object class，是所有Java classes的继承根源，其内声明了数个应该在所有Java class中被改写的methods：hashCode()、equals()、clone()、toString()、getClass()等。其中getClass()返回一个Class object。

 

        Class class十分特殊。它和一般classes一样继承自Object，其实体用以表达Java程序运行时的classes和interfaces，也用来表达enum、array、primitive Java types（boolean, byte, char, short, int, long, float, double）以及关键词void。当一个class被加载，或当加载器（class loader）的defineClass()被JVM调用，JVM 便自动产生一个Class object。如果您想借由“修改Java标准库源码”来观察Class object的实际生成时机（例如在Class的constructor内添加一个println()），这样是行不通的！因为Class并没有public constructor。

 

一、反射的优缺点

        为什么要用反射机制？直接创建对象不就可以了吗，这就涉及到了动态与静态的概念：
        静态编译：在编译时确定类型，绑定对象,即通过。 
        动态编译：运行时确定类型，绑定对象。动态编译最大限度发挥了java的灵活性，体现了多 态的应用，有以降低类之间的藕合性。 
        一句话，反射机制的优点就是可以实现动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性，特别是在J2EE的开发中，它的灵活性就表现的十分明显。比如，一个大型的软件，不可能一次就把把它设计的很完美，当这个程序编译后，发布了，当发现需要更新某些功能时，我们不可能要用户把以前的卸载，再重新安装新的版本，假如这样的话，这个软件肯定是没有多少人用的。采用静态的话，需要把整个程序重新编译一次才可以实现功能 的更新，而采用反射机制的话，它就可以不用卸载，只需要在运行时才动态的创建和编译，就可以实现该功能。 
       它的缺点是对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作，我们可以告诉JVM，我们希望做什么并且它 满足我们的要求。这类操作总是慢于只直接执行相同的操作。 

 

 

二、Class类

        Class是Reflection故事起源。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。

 

        针对任何您想探勘的class，唯有先为它产生一个Class object，接下来才能经由后者唤起为数十多个的Reflection APIs。这些APIs将在稍后的探险活动中一一亮相。

public final class Class<T> implements Serializable, java.lang.reflect.GenericDeclaration,

java.lang.reflect.Type,java.lang.reflect.AnnotatedElement {

    private Class() {}

    public String toString() {

        return ( isInterface() ? "interface " :(isPrimitive() ? "" : "class ")) + getName();

     }

}

        这是Class class片段。注意它的private Class() {}，意指不允许任何人经由编程方式产生Class object。是的，其object 只能由JVM 产生。

 

        JDK中提供的Reflection API，Java反射相关的API在包java.lang.reflect中，JDK 1.6.0的reflect包如下：

Member接口	该接口可以获取有关类成员（域或者方法）后者构造函数的信息。
AccessibleObject类	该类是域(field)对象、方法(method)对象、构造函数(constructor)对象的基础类。它提供了将反射的对象标记为在使用时取消默认 Java 语言访问控制检查的能力。
Array类	该类提供动态地生成和访问JAVA数组的方法。
Constructor类	提供一个类的构造函数的信息以及访问类的构造函数的接口。
Field类	提供一个类的域的信息以及访问类的域的接口。
Method类	提供一个类的方法的信息以及访问类的方法的接口。
Modifier类	提供了 static 方法和常量，对类和成员访问修饰符进行解码。
Proxy类	提供动态地生成代理类和类实例的静态方法。

 

三、取得途径

        Java允许我们从多种管道为一个class生成对应的Class object。Java 允许多种管道生成Class object。整理如下：

        1、Class object 诞生管道

            1）运用getClass()。注：每个class 都有此函数

                   String str = "abc";

                    Class c1 = str.getClass();

            2）运用Class.getSuperclass();

                    Button b = new Button();

                    Class c1 = b.getClass();

                    Class c2 = c1.getSuperclass();

             3）运用static method Class.forName()（最常被使用）

                    Class c1 = Class.forName ("java.lang.String");

                    Class c2 = Class.forName ("java.awt.Button");

                    Class c3 = Class.forName ("java.util.LinkedList$Entry");

                    Class c4 = Class.forName ("I");

                    Class c5 = Class.forName (".class");

              4）运用primitive wrapper classes的TYPE 语法

                    Class c1 = Boolean.TYPE;

                    Class c2 = Byte.TYPE;

                    Class c3 = Character.TYPE;

                    Class c4 = Short.TYPE;

                    Class c5 = Integer.TYPE;

                    Class c6 = Long.TYPE;

                    Class c7 = Float.TYPE;

                    Class c8 = Double.TYPE;

                    Class c9 = Void.TYPE;

                    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。

 

四、Class类中存在以下几个重要的方法：

         反射可以获取位置类的信息，并且能够使用其中的属性和方法。一句话，类中有什么信息，它就可以获得什么信息，不过前提是得知道类的名字。
        首先得根据传入的类的全名来创建Class对象。

        Class c=Class.forName("className");注明：className必须为全名，也就是得包含包名，比如，cn.netjava.pojo.UserInfo; 
        Object obj=c.newInstance();//创建对象的实例 
   
1、获得构造函数的方法 

• public Constructor<?>[] getConstructors()      返回类中所有的public构造器集合，默认构造器的下标为0
• public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)   返回指定public构造器，参数为构造器参数类型集合
• public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()  返回类中所有的构造器，包括私有
• public Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) 返回任意指定的构造器

2、 获得类方法的方法 

• public Method[] getMethods()    获取所有的共有方法的集合
• public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes) 获取指定公有方法 参数1：方法名 参数2：参数类型集合  
• public Method[] getDeclaredMethods()  获取所有的方法
• public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes) 获取任意指定方法

3、获得类中属性的方法 

• public Field getDeclaredField(String name)  获取任意指定名字的成员
• public Field[] getDeclaredFields()             获取所有的成员变量
• public Field getField(String name)           获取任意public成员变量
• public Field[] getFields()                          获取所有的public成员变量

    

    常用的就这些，知道这些，其他的都好办…… 

比如：

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。

 

 

 

五、总结

    最近，第一次面阿里，跪了。发现自身在这些基础知识，明显不扎实。所以，开始不断的补充，并复习以前的知识。愿不断进步。

评论

3 楼 cyw 2015-04-07  

http://blog.csdn.net/foolishandstupid/article/details/44904031

2 楼 cyw 2015-03-18  

spiniper 写道

反射不能完成编译的功能

恩，是的。因为反射是在运行时动态获取未知类的信息，并可以对其进行操作。

1 楼 spiniper 2015-03-18  

反射不能完成编译的功能