JAVA的反射是指，可以通過一個類名來探察這個類裏面的信息，比如說類的屬性名，屬性名的修飾符，方法名，方法返回值，方法修飾符等等，反正除了方法體得不到，其他都可以用反射得到；反射還可以生成類的實例，通過這個實例定義屬性，調用方法，特別是能調用私有的屬性和私有的方法，是不是很強大啊
java反射詳解
本篇文章依舊採用小例子來說明，因爲我始終覺的，案例驅動是最好的，要不然只看理論的話，看了也不懂，不過建議大家在看完文章之後，在回過頭去看看理論，會有更好的理解。
下面開始正文。
【案例1】通過一個對象獲得完整的包名和類名
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package Reflect;/** * 通過一個對象獲得完整的包名和類名 * */class Demo{ //other codes...}class hello{ public static void main(String[] args) { Demo demo=new Demo(); System.out.println(demo.getClass().getName()); }} |
【運行結果】：Reflect.Demo
添加一句：所有類的對象其實都是Class的實例。
【案例2】實例化Class類對象
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package Reflect;class Demo{ //other codes...}class hello{ public static void main(String[] args) { Class<?> demo1=null; Class<?> demo2=null; Class<?> demo3=null; try{ //一般儘量採用這種形式 demo1=Class.forName("Reflect.Demo"); }catch(Exception e){ e.printStackTrace(); } demo2=new Demo().getClass(); demo3=Demo.class; System.out.println("類名稱 "+demo1.getName()); System.out.println("類名稱 "+demo2.getName()); System.out.println("類名稱 "+demo3.getName()); }} |
【運行結果】：
類名稱 Reflect.Demo
類名稱 Reflect.Demo
類名稱 Reflect.Demo
【案例3】通過Class實例化其他類的對象
通過無參構造實例化對象
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package Reflect;class Person{ public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } @Override public String toString(){ return "["+this.name+"
"+this.age+"]"; } private String name; private int age;}class hello{ public static void main(String[] args) { Class<?> demo=null; try{ demo=Class.forName("Reflect.Person"); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } Person per=null; try { per=(Person)demo.newInstance(); } catch (InstantiationException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } per.setName("Rollen"); per.setAge(20); System.out.println(per); }} |
【運行結果】：
[Rollen 20]
但是注意一下，當我們把Person中的默認的無參構造函數取消的時候，比如自己定義只定義一個有參數的構造函數之後，會出現錯誤：
比如我定義了一個構造函數：
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public Person(String name,int age) { this.age=age; this.name=name; } |
然後繼續運行上面的程序，會出現：
java.lang.InstantiationException: Reflect.Person
at java.lang.Class.newInstance0(Class.java:340)
at java.lang.Class.newInstance(Class.java:308)
at Reflect.hello.main(hello.java:39)
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
at Reflect.hello.main(hello.java:47)
所以大家以後再編寫使用Class實例化其他類的對象的時候，一定要自己定義無參的構造函數
【案例】通過Class調用其他類中的構造函數 （也可以通過這種方式通過Class創建其他類的對象）
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package Reflect;import java.lang.reflect.Constructor;class Person{ public Person() { } public Person(String name){ this.name=name; } public Person(int age){ this.age=age; } public Person(String name,int age) { this.age=age; this.name=name; } public String getName() { return name; } public int getAge() { return age; } @Override public String toString(){ return "["+this.name+"
"+this.age+"]"; } private String name; private int age;}class hello{ public static void main(String[] args) { Class<?> demo=null; try{ demo=Class.forName("Reflect.Person"); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } Person per1=null; Person per2=null; Person per3=null; Person per4=null; //取得全部的構造函數 Constructor<?> cons[]=demo.getConstructors(); try{ per1=(Person)cons[0].newInstance(); per2=(Person)cons[1].newInstance("Rollen"); per3=(Person)cons[2].newInstance(20); per4=(Person)cons[3].newInstance("Rollen",20); }catch(Exception e){ e.printStackTrace(); } System.out.println(per1); System.out.println(per2); System.out.println(per3); System.out.println(per4); }} |
【運行結果】：
[null 0]
[Rollen 0]
[null 20]
[Rollen 20]
【案例】
返回一個類實現的接口：
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package Reflect;interface China{ public static final String name="Rollen"; public static int age=20; public void sayChina(); public void sayHello(String name,int age);}class Person
implements China{ public Person() { } public Person(String sex){ this.sex=sex; } public String getSex() { return sex; } public void setSex(String sex) { this.sex = sex; } @Override public void sayChina(){ System.out.println("hello ,china"); } @Override public void sayHello(String name,int age){ System.out.println(name+" "+age); } private String sex;}class hello{ public static void main(String[] args) { Class<?> demo=null; try{ demo=Class.forName("Reflect.Person"); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } //保存所有的接口 Class<?> intes[]=demo.getInterfaces(); for (int i =0; i < intes.length; i++) { System.out.println("實現的接口 "+intes[i].getName()); } }} |
【運行結果】：
實現的接口 Reflect.China
（注意，以下幾個例子，都會用到這個例子的Person類，所以爲節省篇幅，此處不再粘貼Person的代碼部分，只粘貼主類hello的代碼）
【案例】：取得其他類中的父類
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class hello{ public static void main(String[] args) { Class<?> demo=null; try{ demo=Class.forName("Reflect.Person"); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } //取得父類 Class<?> temp=demo.getSuperclass(); System.out.println("繼承的父類爲： "+temp.getName()); }} |
【運行結果】
繼承的父類爲： java.lang.Object
【案例】：獲得其他類中的全部構造函數
這個例子需要在程序開頭添加import java.lang.reflect.*;
然後將主類編寫爲：
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class hello{ public static void main(String[] args) { Class<?> demo=null; try{ demo=Class.forName("Reflect.Person"); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } Constructor<?>cons[]=demo.getConstructors(); for (int i =0; i < cons.length; i++) { System.out.println("構造方法： "+cons[i]); } }} |
【運行結果】：
構造方法： public Reflect.Person()
構造方法： public Reflect.Person(java.lang.String)
但是細心的讀者會發現，上面的構造函數沒有public 或者private這一類的修飾符
下面這個例子我們就來獲取修飾符
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class hello{ public static void main(String[] args) { Class<?> demo=null; try{ demo=Class.forName("Reflect.Person"); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } Constructor<?>cons[]=demo.getConstructors(); for (int i =0; i < cons.length; i++) { Class<?> p[]=cons[i].getParameterTypes(); System.out.print("構造方法： "); int mo=cons[i].getModifiers(); System.out.print(Modifier.toString(mo)+" "); System.out.print(cons[i].getName()); System.out.print("("); for(int j=0;j<p.length;++j){ System.out.print(p[j].getName()+" arg"+i); if(j<p.length-1){ System.out.print(","); } } System.out.println("){}"); } }} |
【運行結果】：
構造方法： public Reflect.Person(){}
構造方法： public Reflect.Person(java.lang.String arg1){}
有時候一個方法可能還有異常，呵呵。下面看看：
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class hello{ public static void main(String[] args) { Class<?> demo=null; try{ demo=Class.forName("Reflect.Person"); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } Method method[]=demo.getMethods(); for(int i=0;i<method.length;++i){ Class<?> returnType=method[i].getReturnType(); Class<?> para[]=method[i].getParameterTypes(); int temp=method[i].getModifiers(); System.out.print(Modifier.toString(temp)+" "); System.out.print(returnType.getName()+" "); System.out.print(method[i].getName()+" "); System.out.print("("); for(int j=0;j<para.length;++j){ System.out.print(para[j].getName()+" "+"arg"+j); if(j<para.length-1){ System.out.print(","); } } Class<?> exce[]=method[i].getExceptionTypes(); if(exce.length>0){ System.out.print(") throws "); for(int k=0;k<exce.length;++k){ System.out.print(exce[k].getName()+" "); if(k<exce.length-1){ System.out.print(","); } } }else{ System.out.print(")"); } System.out.println(); } }} |
【運行結果】：
public java.lang.String getSex ()
public void setSex (java.lang.String arg0)
public void sayChina ()
public void sayHello (java.lang.String arg0,int arg1)
public final native void wait (long arg0) throws java.lang.InterruptedException
public final void wait () throws java.lang.InterruptedException
public final void wait (long arg0,int arg1) throws java.lang.InterruptedException
public boolean equals (java.lang.Object arg0)
public java.lang.String toString ()
public native int hashCode ()
public final native java.lang.Class getClass ()
public final native void notify ()
public final native void notifyAll ()
【案例】接下來讓我們取得其他類的全部屬性吧，最後我講這些整理在一起，也就是通過class取得一個類的全部框架
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class hello { public static void main(String[] args) { Class<?> demo = null; try { demo = Class.forName("Reflect.Person"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("===============本類屬性========================"); // 取得本類的全部屬性 Field[] field = demo.getDeclaredFields(); for (int i =0; i < field.length; i++) { // 權限修飾符 int mo = field[i].getModifiers(); String priv = Modifier.toString(mo); // 屬性類型 Class<?> type = field[i].getType(); System.out.println(priv + " " + type.getName() +" " + field[i].getName() + ";"); } System.out.println("===============實現的接口或者父類的屬性========================"); // 取得實現的接口或者父類的屬性 Field[] filed1 = demo.getFields(); for (int j =0; j < filed1.length; j++) { // 權限修飾符 int mo = filed1[j].getModifiers(); String priv = Modifier.toString(mo); // 屬性類型 Class<?> type = filed1[j].getType(); System.out.println(priv + " " + type.getName() +" " + filed1[j].getName() + ";"); } }} |
【運行結果】：
===============本類屬性========================
private java.lang.String sex;
===============實現的接口或者父類的屬性========================
public static final java.lang.String name;
public static final int age;
【案例】其實還可以通過反射調用其他類中的方法：
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class hello { public static void main(String[] args) { Class<?> demo = null; try { demo = Class.forName("Reflect.Person"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } try{ //調用Person類中的sayChina方法 Method method=demo.getMethod("sayChina"); method.invoke(demo.newInstance()); //調用Person的sayHello方法 method=demo.getMethod("sayHello", String.class,int.class); method.invoke(demo.newInstance(),"Rollen",20); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }} |
【運行結果】：
hello ,china
Rollen 20
【案例】調用其他類的set和get方法
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class hello { public static void main(String[] args) { Class<?> demo = null; Object obj=null; try { demo = Class.forName("Reflect.Person"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } try{ obj=demo.newInstance(); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } setter(obj,"Sex","男",String.class); getter(obj,"Sex"); } /** * @param obj * 操作的對象 * @param att * 操作的屬性 * */ public static void getter(Object obj, String att) { try { Method method = obj.getClass().getMethod("get" + att); System.out.println(method.invoke(obj)); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } /** * @param obj * 操作的對象 * @param att * 操作的屬性 * @param value * 設置的值 * @param type * 參數的屬性 * */ public static void setter(Object obj, String att, Object value, Class<?> type) { try { Method method = obj.getClass().getMethod("set" + att, type); method.invoke(obj, value); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }}// end class |
【運行結果】：
男
【案例】通過反射操作屬性
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class hello { public static void main(String[] args)throws Exception
{ Class<?> demo = null; Object obj = null; demo = Class.forName("Reflect.Person"); obj = demo.newInstance(); Field field = demo.getDeclaredField("sex"); field.setAccessible(true); field.set(obj, "男"); System.out.println(field.get(obj)); }}// end class |
【案例】通過反射取得並修改數組的信息：
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import java.lang.reflect.*;class hello{ public static void main(String[] args) { int[] temp={1,2,3,4,5}; Class<?>demo=temp.getClass().getComponentType(); System.out.println("數組類型： "+demo.getName()); System.out.println("數組長度 "+Array.getLength(temp)); System.out.println("數組的第一個元素: "+Array.get(temp,0)); Array.set(temp, 0,100); System.out.println("修改之後數組第一個元素爲： "+Array.get(temp,0)); }} |
【運行結果】：
數組類型： int
數組長度 5
數組的第一個元素: 1
修改之後數組第一個元素爲： 100
【案例】通過反射修改數組大小
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class hello{ public static void main(String[] args) { int[] temp={1,2,3,4,5,6,7,8,9}; int[] newTemp=(int[])arrayInc(temp,15); print(newTemp); System.out.println("====================="); String[] atr={"a","b","c"}; String[] str1=(String[])arrayInc(atr,8); print(str1); } /** * 修改數組大小 * */ public static Object arrayInc(Object obj,int len){ Class<?>arr=obj.getClass().getComponentType(); Object newArr=Array.newInstance(arr, len); int co=Array.getLength(obj); System.arraycopy(obj, 0, newArr,0, co); return newArr; } /** * 打印 * */ public static void print(Object obj){ Class<?>c=obj.getClass(); if(!c.isArray()){ return; } System.out.println("數組長度爲： "+Array.getLength(obj)); for (int i =0; i < Array.getLength(obj); i++)
{ System.out.print(Array.get(obj, i)+" "); } }} |
【運行結果】：
數組長度爲： 15
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數組長度爲： 8
a b c null null null null null
動態代理
【案例】首先來看看如何獲得類加載器：
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class test{ }class hello{ public static void main(String[] args) { test t=new test(); System.out.println("類加載器 "+t.getClass().getClassLoader().getClass().getName()); }} |
【程序輸出】：
類加載器 sun.misc.Launcher$AppClassLoader
其實在java中有三種類類加載器。
1）Bootstrap ClassLoader 此加載器採用c++編寫，一般開發中很少見。
2）Extension ClassLoader 用來進行擴展類的加載，一般對應的是jre\lib\ext目錄中的類
3）AppClassLoader 加載classpath指定的類，是最常用的加載器。同時也是java中默認的加載器。
如果想要完成動態代理，首先需要定義一個InvocationHandler接口的子類，已完成代理的具體操作。
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package Reflect;import java.lang.reflect.*;//定義項目接口interface Subject { public String say(String name,int age);}// 定義真實項目class RealSubject
implements Subject { @Override public String say(String name,int age) { return name +" " + age; }}class MyInvocationHandlerimplements InvocationHandler { private Object obj =null; public Object bind(Object obj) { this.obj = obj; return Proxy.newProxyInstance(obj.getClass().getClassLoader(), obj .getClass().getInterfaces(), this); } @Override public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { Object temp = method.invoke(this.obj, args); return temp; }}class hello { public static void main(String[] args) { MyInvocationHandler demo = new MyInvocationHandler(); Subject sub = (Subject) demo.bind(new RealSubject()); String info = sub.say("Rollen",20); System.out.println(info); }} |
【運行結果】：
Rollen 20
類的生命週期
在一個類編譯完成之後，下一步就需要開始使用類，如果要使用一個類，肯定離不開JVM。在程序執行中JVM通過裝載，鏈接，初始化這3個步驟完成。
類的裝載是通過類加載器完成的，加載器將.class文件的二進制文件裝入JVM的方法區，並且在堆區創建描述這個類的java.lang.Class對象。用來封裝數據。 但是同一個類只會被類裝載器裝載以前
鏈接就是把二進制數據組裝爲可以運行的狀態。
鏈接分爲校驗，準備，解析這3個階段
校驗一般用來確認此二進制文件是否適合當前的JVM（版本），
準備就是爲靜態成員分配內存空間，。並設置默認值
解析指的是轉換常量池中的代碼作爲直接引用的過程，直到所有的符號引用都可以被運行程序使用（建立完整的對應關係）
完成之後，類型也就完成了初始化，初始化之後類的對象就可以正常使用了，直到一個對象不再使用之後，將被垃圾回收。釋放空間。
當沒有任何引用指向Class對象時就會被卸載，結束類的生命週期
將反射用於工廠模式
先來看看，如果不用反射的時候，的工廠模式吧：
http://www.cnblogs.com/rollenholt/archive/2011/08/18/2144851.html
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/** * @author Rollen-Holt 設計模式之 工廠模式 */interface fruit{ public abstract void eat();}class Apple
implements fruit{ public void eat(){ System.out.println("Apple"); }}class Orange
implements fruit{ public void eat(){ System.out.println("Orange"); }}// 構造工廠類// 也就是說以後如果我們在添加其他的實例的時候只需要修改工廠類就行了class Factory{ public static fruit getInstance(String fruitName){ fruit f=null; if("Apple".equals(fruitName)){ f=new Apple(); } if("Orange".equals(fruitName)){ f=new Orange(); } return f; }}class hello{ public static void main(String[] a){ fruit f=Factory.getInstance("Orange"); f.eat(); }} |
這樣，當我們在添加一個子類的時候，就需要修改工廠類了。如果我們添加太多的子類的時候，改的就會很多。
現在我們看看利用反射機制：
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package Reflect;interface fruit{ public abstract void eat();}class Apple
implements fruit{ public void eat(){ System.out.println("Apple"); }}class Orange
implements fruit{ public void eat(){ System.out.println("Orange"); }}class Factory{ public static fruit getInstance(String ClassName){ fruit f=null; try{ f=(fruit)Class.forName(ClassName).newInstance(); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return f; }}class hello{ public static void main(String[] a){ fruit f=Factory.getInstance("Reflect.Apple"); if(f!=null){ f.eat(); } }} |
現在就算我們添加任意多個子類的時候，工廠類就不需要修改。
上面的愛嗎雖然可以通過反射取得接口的實例，但是需要傳入完整的包和類名。而且用戶也無法知道一個接口有多少個可以使用的子類，所以我們通過屬性文件的形式配置所需要的子類。
下面我們來看看： 結合屬性文件的工廠模式
首先創建一個fruit.properties的資源文件，
內容爲：
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apple=Reflect.Appleorange=Reflect.Orange |
然後編寫主類代碼：
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package Reflect;import java.io.*;import java.util.*;interface fruit{ public abstract void eat();}class Apple
implements fruit{ public void eat(){ System.out.println("Apple"); }}class Orange
implements fruit{ public void eat(){ System.out.println("Orange"); }}//操作屬性文件類class init{ public static Properties getPro()throws FileNotFoundException,
IOException{ Properties pro=new Properties(); File f=new File("fruit.properties"); if(f.exists()){ pro.load(new FileInputStream(f)); }else{ pro.setProperty("apple","Reflect.Apple"); pro.setProperty("orange","Reflect.Orange"); pro.store(new FileOutputStream(f),"FRUIT CLASS"); } return pro; }}class Factory{ public static fruit getInstance(String ClassName){ fruit f=null; try{ f=(fruit)Class.forName(ClassName).newInstance(); }catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return f; }}class hello{ public static void main(String[] a)throws FileNotFoundException,
IOException{ Properties pro=init.getPro(); fruit f=Factory.getInstance(pro.getProperty("apple")); if(f!=null){ f.eat(); } }} |
【運行結果】：Apple
譯自官方指南(Tutorial):
http://docs.oracle.com/javase/tutorial/reflect/index.html
反射的用途 Uses of Reflection
Reflection is commonly used by programs which require the ability to examine or modify the runtime behavior of applications running in the Java virtual machine. This is a relatively advanced feature and should be used only by developers who have a strong grasp
of the fundamentals of the language. With that caveat in mind, reflection is a powerful technique and can enable applications to perform operations which would otherwise be impossible.
反射被廣泛地用於那些需要在運行時檢測或修改程序行爲的程序中。這是一個相對高級的特性，只有那些語言基礎非常紮實的開發者才應該使用它。如果能把這句警示時刻放在心裏，那麼反射機制就會成爲一項強大的技術，可以讓應用程序做一些幾乎不可能做到的事情。
反射的缺點 Drawbacks of Reflection
Reflection is powerful, but should not be used indiscriminately. If it is possible to perform an operation without using reflection, then it is preferable to avoid using it. The following concerns should be kept in mind when accessing code via reflection.
儘管反射非常強大，但也不能濫用。如果一個功能可以不用反射完成，那麼最好就不用。在我們使用反射技術時，下面幾條內容應該牢記於心：
性能第一 Performance OverheadBecause reflection involves types that are dynamically resolved, certain Java virtual machine optimizations can not be performed. Consequently, reflective operations have slower performance than their non-reflective counterparts, and should be avoided in sections of code which are called frequently in performance-sensitive applications.
反射包括了一些動態類型，所以JVM無法對這些代碼進行優化。因此，反射操作的效率要比那些非反射操作低得多。我們應該避免在經常被 執行的代碼或對性能要求很高的程序中使用反射。
安全限制 Security RestrictionsReflection requires a runtime permission which may not be present when running under a security manager. This is in an important consideration for code which has to run in a restricted security context, such as in an Applet.使用反射技術要求程序必須在一個沒有安全限制的環境中運行。如果一個程序必須在有安全限制的環境中運行，如Applet，那麼這就是個問題了。。內部暴露 Exposure of InternalsSince reflection allows code to perform operations that would be illegal in non-reflective code, such as accessing
private fields and methods, the use of reflection can result in unexpected side-effects,
which may render code dysfunctional and may destroy portability. Reflective code breaks abstractions and therefore may change behavior with upgrades of the platform.由於反射允許代碼執行一些在正常情況下不被允許的操作（比如訪問私有的屬性和方法），所以使用反射可能會導致意料之外的副作用－－代碼有功能上的錯誤，降低可移植性。反射代碼破壞了抽象性，因此當平臺發生改變的時候，代碼的行爲就有可能也隨着變化
