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    Java反射學習

          所謂反射,可以理解為在運行時期獲取對象類型信息的操作。傳統的編程方法要求程序員在編譯階段決定使用的類型,但是在反射的幫助下,編程人員可以動態獲取這些信息,從而編寫更加具有可移植性的代碼。嚴格地說,反射并非編程語言的特性,因為在任何一種語言都可以實現反射機制,但是如果編程語言本身支持反射,那么反射的實現就會方便很多。

    1,獲得類型類
        我們知道在Java中一切都是對象,我們一般所使用的對象都直接或間接繼承自Object類。Object類中包含一個方法名叫getClass,利用這個方法就可以獲得一個實例的類型類。類型類指的是代表一個類型的類,因為一切皆是對象,類型也不例外,在Java使用類型類來表示一個類型。所有的類型類都是Class類的實例。例如,有如下一段代碼:
    A a = new A();
    if(a.getClass()==A.class)
        System.out.println("equal");
    else System.out.println("unequal");

        可以看到,對象a是A的一個實例,A某一個類,在if語句中使用a.getClass()返回的結果正是A的類型類,在Java中表示一個特定類型的類型類可以用“類型.class”的方式獲得,因為a.getClass()獲得是A的類型類,也就是A.class,因此上面的代碼執行的結果就是打印出“equal”。特別注意的是,類型類是一一對應的,父類的類型類和子類的類型類是不同的,因此,假設A是B的子類,那么如下的代碼將得到“unequal”的輸出:
    A a = new A();
    if(a.getClass()==B.class)
        System.out.println("equal");
    else System.out.println("unequal");

        因此,如果你知道一個實例,那么你可以通過實例的“getClass()”方法獲得該對象的類型類,如果你知道一個類型,那么你可以使用“.class”的方法獲得該類型的類型類。
       
    2,獲得類型的信息
        在獲得類型類之后,你就可以調用其中的一些方法獲得類型的信息了,主要的方法有:
    getName():String:獲得該類型的全稱名稱。
    getSuperClass():Class:獲得該類型的直接父類,如果該類型沒有直接父類,那么返回null。
    getInterfaces():Class[]:獲得該類型實現的所有接口。
    isArray():boolean:判斷該類型是否是數組。
    isEnum():boolean:判斷該類型是否是枚舉類型。
    isInterface():boolean:判斷該類型是否是接口。
    isPrimitive():boolean:判斷該類型是否是基本類型,即是否是int,boolean,double等等。
    isAssignableFrom(Class cls):boolean:判斷這個類型是否是類型cls的父(祖先)類或父(祖先)接口。
    getComponentType():Class:如果該類型是一個數組,那么返回該數組的組件類型。
    此外還可以進行類型轉換這類的操作,主要方法有:
    asSubclass(Class clazz):Class:將這個類型轉換至clazz,如果可以轉換,那么總是返回clazz這個引用,否則拋出異常。
    cast(Object obj):Object:將obj強制轉換為這個類型類代表的類型,不能轉換的話將拋出異常。

        除了這些以外,利用類型類還可以反射該類型中的所有屬性和方法。在Java中所有的屬性信息都用Field表示,所有的方法信息都用Method表示,這輛各類都是java.lang.reflect包中的類。在Class中提供了4個相關的方法獲得類型的屬性:
    getField(String name):Field
    getFields():Field[]
    getDeclaredField(String name):Field
    getDeclaredFields():Field[]
    其中getField用于返回一個指定名稱的屬性,但是這個屬性必須是公有的,這個屬性可以在父類中定義。如果是私有屬性或者是保護屬性,那么都會拋出異常提示找不到這個屬性。getFields則是返回類型中的所有公有屬性,所有的私有屬性和保護屬性都找不到。getDeclaredField獲得在這個類型的聲明中定義的指定名稱的屬性,這個屬性必須是在這個類型的聲明中定義,但可以使私有和保護的。getDeclaredFields獲得在這個類型的聲明中定義的所有屬性,包括私有和保護的屬性都會被返回,但是所有父類的屬性都不會被返回。舉個例子,先考慮下面兩個類的聲明:
    class A extends B {
        public int a1;
        private int a2;
    }
    class B {
     public int b1;
     private int b2;
    }
    如果利用A的類型類調用getFields,那么會返回a1和b1兩個屬性,如果調用getField("a2")則會報錯;如果調用getDeclaredFields則會返回a1和a2,如果調用getDeclaredField("b1")則會報錯。

        對于方法也有類似的函數即:
    getMethods():Method[]
    getMethod(String name, Class ... parameterTypes):Method
    getDeclaredMethods():Method[]
    getDeclaredMethod(Strubg name, Class ...parameterTypes):Method
    不定長參數...是JDK5.0以后新加入的語法。這幾個方法的用法和上面的類似,只是在獲得特定方法時,除了要告知方法的名字,還需要告知方法的參數,如果沒有參數,那么可以傳遞null,或者空數組,但是最好的方法就是什么都不寫,編譯器會自行解決不定長參數問題。
        如果要獲得所有的屬性(方法),包括公有和私有的,那么就必須利用getDeclareFields(getDeclareMethods)方法,然后再利用getSuperClass的方法獲得父類,然后遞歸下去。
       
    3,屬性和方法
        所有的屬性都使用Field表示,所有的方法都使用Method表示。利用Field和Method可以獲得屬性和方法的信息,甚至執行是獲取、修改屬性值和調用方法。
       
        對于屬性,主要有以下方法可以使用:
    getType():Class:獲得該屬性的類型。
    getName():String:獲得屬性名稱。
    isAccessible():boolean:判斷該屬性是否是可以訪問的,通常私有和保護的類型都是不可以訪問的。
    get(Object obj):Object:獲得實例obj的屬性值,如果該實例的類型中不包含這個屬性,那么就會報錯。
    set(Object obj, Object value):設置該實例的屬性值
    setAccessible(boolean flag):設置該屬性是否可以訪問,如果你調用get和set方法,那么有可能會引發訪問權限的錯誤,這個時候你可以調用setAccessible方法使得該屬性可以訪問。例如下面的代碼:
    A a = new A();
    Field f = A.class.getDeclaredField("a2");
    f.setAccessibe(true);
    System.out.println(f.get(a));
    f.set(a,12);
    System.out.println(f.get(a));
    如果移出中間的f.setAccessibe(true);那么代碼會報錯,反之輸出0 12。
        對于屬性而言,如果該屬性的類型是基本類型,那么還可以使用一些便捷的set和get操作,例如getInt,setInt什么的,你可以根據自己的需要調用相應的方法。
       
        對于方法,可以有以下的方法:
    getName():String:獲得方法的名字。
    getReturnType():Class:獲得方法的返回值類型。
    getParameterTypes():Class[]:獲得方法的參數類型。
    isAccessible():boolean:判斷該方法是否是可以訪問的。
    setAccessible(boolean flag):設置該方法是否可以訪問。
    invoke(Object obj, Object... args):Object:調用實例obj的相應方法,其參數由args給定,如果沒有參數那么可以什么都不寫。
    getExceptionTypes():Class[]:獲得該方法可能拋出的異常類類型。
    這幾個方法的含義和用法都和Field的類似,這里不再贅述。

    4,創建實例
        利用Class對象可以創建一個類型的實例。如果一個類型擁有無參數的構造函數,那么可以簡單地調用Class.newInstance()方法創建一個實例。如果該類型沒有無參數的構造函數,或者你希望是用某個有參數的構造函數,那么可以首先使用getConstructors()、getConstructor(Class[] parameterTypes)和getDeclaredConstructors()、getDeclaredConstructor(Class[] parameterTypes)獲得構造函數,這兩個方法的返回值都使Constructor類型。特別注意的是,構造函數不能繼承,因此你調用getConstructor也只能返回這個類型中定義的所有公有構造函數。
       
        Constructor的使用方法和Method的類似,它也存在getParameterTypes()方法和getExceptionTypes()方法,不同的是,它使用newInstance(Object... args)來調用一個構造函數,注意newInstance不需要實例對象,因為這個時候你還沒創建出來這個實例呢。

    posted on 2007-12-04 00:55 Tom 閱讀(739) 評論(0)  編輯  收藏 所屬分類: Java

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