Java反射機制主要提供了如下功能：

l         在運行時判斷任何一個對象所屬的類；

l         在運行時構造任意一個類的對象；

l         在運行時判斷任何一個類所具有的成員變量和方法；

l         在運行時調(diào)用任何一個對象的方法；

l         生成動態(tài)代理。

一．             Java Reflection API簡介

在JDK中，主要由以下類來實現(xiàn)Java反射機制，這些類都位于java.lang.reflect包中：

l         Class類：代表一個類；

l         Field類：代表類的成員變量；

l         Method類：代表類的方法；

l         Constructor：代表類的構造方法；

l         Array：提供了動態(tài)創(chuàng)建數(shù)組，以及訪問數(shù)組元素的靜態(tài)方法。

至于它們的使用，請參見我先前的一篇文章：Java反射機制學習筆記（一），在此不再贅述。

二．             在遠程方法調(diào)用中運用反射機制

讓我們來看一個在遠程調(diào)用方法中調(diào)用運用反射機制的例子。該例的服務端SimpleServer接收客戶端SimpleClient發(fā)送的Call對象，該Call類型對象包括要調(diào)用的遠程對象的類名、方法名、參數(shù)類型和參數(shù)值信息。而服務端SimpleServer在接收到該對象時，調(diào)用指定類名的指定方法，并加組裝了返回值的Call類型對象返回給客戶端SimpleClient。若不存在所指定的類或方法，則將異常放入Call類型對象的result屬性中，返回給客戶端。下面讓我們來看看這個例子：

1.       Call對象

Call對象包含類名、方法名、參數(shù)類型、參數(shù)值信息和返回結果信息，是用來在客戶端和服務端進行信息交互的對象。其代碼如下：

package remotecall;

import java.io.Serializable;
publicclass Call implements Serializable {
    //類名或接口名
    private String className;

    //方法名
    private String methodName;

    //方法參數(shù)類型
    private Class[] paramTypes;

    //方法參數(shù)值
    private Object[] params;

    //返回方法的執(zhí)行結果，正常執(zhí)行時，存放返回值，發(fā)生異常時，result為該異常
    private Object result;

    public Call() {   
    }

    /** *//**
     *構造函數(shù).
     */
    public Call(String className, String methodName,
           Class[] paramTypes, Object[] params) {
       this.className = className;
       this.methodName = methodName;
       this.paramTypes = paramTypes;
       this.params = params;
    }

    //省略className、methodName、paramTypes、params和result的set/get方法
    public String toString() {
       return"className=" + className + "，methodName=" + methodName;
    }
}

 2.       服務端SimpleServer

服務端建立一個ServerSocket，一直讀取客戶端發(fā)送來的消息，并傳入?yún)?shù)到指定的方法，調(diào)用該方法，并將返回結果設置到Call類型對象的result屬性中，若出現(xiàn)異常情況時，將異常放入result屬性中，并將改變后的Call類型對象返回。其代碼如下所示：

package remotecall;

import java.io.InputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.lang.reflect.Method;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/** *//**
 *服務端.
 */
publicclass SimpleServer {
    //存放遠程對象的緩存
    private Map<String, Object> remoteObjects = new HashMap<String, Object>();
    
    /** *//**
     *將一個遠程對象加入緩存中.
     *@paramclassNamemap中的key——類名
     *@paramremoteObject遠程對象
     */
    publicvoid register(String className, Object remoteObject) {
       remoteObjects.put(className, remoteObject);
    }
    
    publicvoid service() throws Exception {
       ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8000);
       System.out.println("服務器啟動");
       while(true) {
           Socket socket = serverSocket.accept();
           InputStream in = socket.getInputStream();
           ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(in);
           OutputStream out = socket.getOutputStream();
           ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(out);

           //接收從客戶端發(fā)送的Call對象
           Call call = (Call) ois.readObject();
           //調(diào)用call的toString()方法打出className和methodName
           System.out.println(call);
           //調(diào)用對象的相關方法
           call = invoke(call);
           //將放置了result值的對象放入輸出中返回
           oos.writeObject(call);

           //關閉相關資源
           ois.close();
           oos.close();
           socket.close();
       }
    }

    /** *//**
     *調(diào)用遠程方法的指定方法，并將返回值放入call對象的result中.
     *@paramcall調(diào)用對象
     *@return返回設置了result值的call對象
     */
    public Call invoke(Call call) {
       Object result = null;
       try {
           //取出對象中的各參數(shù)
           String className = call.getClassName();
           String methodName = call.getMethodName();
           Class[] paramTypes = call.getParamTypes();
           Object[] params = call.getParams();
           
           //獲取類
           Class classType = Class.forName(className);
           //獲取方法
           Method method = classType.getMethod(methodName, paramTypes);
           //將className作為key在map中取出遠程對象
           Object remoteObject = remoteObjects.get(className);
           if (remoteObject == null) {
              thrownew Exception(className + "遠程對象不存在!");
           } else {
              //通過傳入相應參數(shù)調(diào)用remoteObject的指定方法
              //并將返回值放入result中.
              result = method.invoke(remoteObject, params);
           }
       } catch(Exception e) {
           result = e;
       }

       //設置返回值
       call.setResult(result);
       return call;
    }

    /** *//**
     *測試方法.
     */
    publicstaticvoid main(String[] args) throws Exception {
       SimpleServer server = new SimpleServer();
       //存放對象到remoteObjects這個map中
       server.register("remotecall.HelloService", new HelloServiceImpl());
       server.service();
    }
}

 3.    客戶端SimpleClient

客戶端發(fā)送組裝好的Call對象給服務端，并讀取指定方法的返回結果。其完整代碼如下：

package remotecall;

import java.io.InputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

/** *//**
 *客戶端類.
 */
publicclass SimpleClient {
    publicvoid invoke(Call call) throws Exception {
       Socket socket = new Socket("localhost", 8000);
       OutputStream out = socket.getOutputStream();
       ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(out);
       InputStream in = socket.getInputStream();
       ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(in);  

       //向服務器發(fā)送call對象
       oos.writeObject(call);
       //接收從服務端發(fā)送回的對象
       call = (Call) ois.readObject();
       //打印結果信息
       System.out.println(call.getResult());

       //關閉資源
       ois.close();
       oos.close();
       socket.close();
    }
   
    /** *//**
     *測試方法.
     */
    publicstaticvoid main(String[] args) throws Exception {
       SimpleClient client = new SimpleClient();

       //構建一個正確Call對象
       Call call = new Call();
       call.setClassName("remotecall.HelloService");
       call.setMethodName("echo");
       call.setParamTypes(new Class[]{String.class});
       call.setParams(new Object[]{"Hello，阿蜜果"});
       client.invoke(call);
       
       //構建一個錯誤的Call對象（不存在所指定的類）
       call.setClassName("remotecall.HelloEcho");
       client.invoke(call);
    }
}

4.    遠程類HelloService及其實現(xiàn)類HelloServiceImpl

為了測試上面的功能，還需要模擬一個遠程對象所屬的類，本例的HelloService接口具有兩個方法，echo()和getTime()。兩者的內(nèi)容如下：

HelloService的內(nèi)容:

package remotecall;

import java.util.Date;

publicinterface HelloService {
    public String echo(String msg);

    public Date getTime();
}

HelloServiceImpl的內(nèi)容：

package remotecall;

import java.util.Date;

publicclass HelloServiceImpl implements HelloService {
    public String echo(String msg) {
       return"echo： " + msg;
    }

    public Date getTime() {
       returnnew Date();
    }
}

    在測試時，我們首先運行服務端SimpleServer，將服務端啟動起來，接著將客戶端SimpleClient啟動，可在控制臺看到如下信息：

客戶端的信息如下：

echo： Hello，阿蜜果

java.lang.ClassNotFoundException: remotecall.HelloEcho

服務端的信息如下：

服務器啟動...

className=remotecall.HelloService，methodName=echo

className=remotecall.HelloEcho，methodName=echo

三．代理模式

代理模式是常用的Java設計模式，它的特征是代理類和委托類有相同的接口。代理類主要負責為委托類預處理消息、過濾信息、把消息轉發(fā)給委托類，以及事后處理信息等。代理類和委托類之間通常會存在關聯(lián)關系，一個代理類的對象與一個委托類的對象關聯(lián)，代理類的對象并不真正實現(xiàn)服務，而是通過調(diào)用委托類的對象的相關方法，來提供特定的服務。

根據(jù)代理類的創(chuàng)建時期，可將其分為兩類：

l         靜態(tài)代理類：由程序員創(chuàng)建或由特定工具自動生成源代碼；

l         動態(tài)代理類：在程序運行時，運用反射機制創(chuàng)建而成。

1.    靜態(tài)代理類

請參考代理模式的一些實現(xiàn)實例，在此不再詳述。

2.    動態(tài)代理類

動態(tài)代理類不僅簡化了編程工作，而且提高了軟件系統(tǒng)的擴展性，因為Java反射機制可以生成任意類型的動態(tài)代理類。java.lang.reflect類和InvocationHandler接口提供了生成動態(tài)代理類的能力。與之相關的方法是：getProxyClass()和newProxyInstance()方法。下面讓我們來看一個動態(tài)代理類的簡單例子：

package proxy;

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

/** *//**
 *動態(tài)代理類.
 */
publicclass HelloServiceProxyFactory {
    publicstatic HelloService getHelloServiceProxy(final HelloService helloService) {
       InvocationHandler handler = new InvocationHandler() {
           public Object invoke(Object proxy, Method method, Object args[])
                  throws Exception {
              System.out.println("before calling " + method);
              Object result = method.invoke(helloService, args);
              System.out.println("after calling " + method);
              return result;
           }
       };
       
       Class classType = HelloService.class;
       return (HelloService) Proxy.newProxyInstance(classType.getClassLoader(),
              new Class[]{classType},
              handler);
    }

    /** *//**
     *測試方法.
     */
    publicstaticvoid main(String[] args) {
       HelloService helloService = new HelloServiceImpl();
       HelloService helloServiceProxy = HelloServiceProxyFactory.getHelloServiceProxy(
              helloService);
       System.out.println("代理類名字：" + helloServiceProxy.getClass().getName());
       System.out.println(helloService.echo("Hello,阿蜜果"));
    }
}

     運行后可看到這個代理類是動態(tài)生成的。在Spring的AOP中也運到了動態(tài)代理機制，有興趣的朋友可查找相關資料。