Java技術——Java反射機制分析

1. Java的反射機制

動態語言是指在程序運行時允許改變程序結構或者變量類型，從這個觀點看，JAVA和C++一樣，都不是動態語言。但Java它卻有着一個非常突出的動態相關機制：反射。

 

Java反射機制是在運行狀態中，對於任意一個類，都能夠知道這個類的所有屬性和方法；對於任意一個對象，都能夠調用它的任意一個方法；這種動態獲取的信息以及動態調用對象的方法的功能稱爲java語言的反射機制。

 

Java反射機制主要提供了以下功能：

（1）在運行時判斷任意一個對象所屬的類；

（2）在運行時構造任意一個類的對象；

（這一條在下面沒有展示實例，但在之前寫過的一篇Java中創建對象的5種方式中有所介紹，有興趣的可以參考查看。）

（3）在運行時判斷任意一個類所具有的成員變量和方法；

（4）在運行時調用任意一個對象的方法；

（5）生成動態代理。

 

2. Java反射API

反射API用來生成在當前Java虛擬機中的類、接口或者對象的信息。

Class類：反射的核心類，可以獲取類的屬性，方法等內容信息。

Field類：Java.lang.reflect.表示類的屬性，可以獲取和設置類的中屬性值。

Method類：Java.lang.reflect。表示類的方法，它可以用來獲取類中方法的信息或者執行方法

Construcor類：Java.lang.reflect。表示類的構造方法。

 

3.反射常見用法

3.1 判斷對象是否屬於反射得到的類（isInstance）

class S {
}
public class IsInstance {
   public static void main(String args[]) {
      try {
           Class cls = Class.forName("S");  //創建了一個S類的Class對象
           boolean b1 = cls.isInstance(new Integer(37));
           System.out.println(b1);   //fasle
           boolean b2 = cls.isInstance(new S());
           System.out.println(b2);   //true
      }
      catch (Throwable e) {
           System.err.println(e);
      }
   }
}

3.2 獲取某個反射類的所有屬性字段

/**
 * 獲取反射類的所有屬性字段
 *
 * @param ownerClass 反射的類
 * @return
 * @throws Exception
 */
public Field[] getProperty(Class ownerClass) throws Exception {

    //獲取該類所有屬性字段
    //Field[] fields = ownerClass.getFields();//只獲取public訪問權限的屬性字段（包括父類的）
    Field[] fields = ownerClass.getDeclaredFields();//只獲取該類的所有訪問權限的屬性（不含父類）

    //輸出所有屬性字段
    for(int i=0;i<fields.length;i++){
        System.out.println("屬性："+fields[i]);
    }

    return fields;
}

3.3 獲取反射類的某個public屬性值

/**
 * 獲取反射類的某個public屬性值
 *
 * @param ownerClass 反射的類
 * @param fieldName 屬性名
 * @return
 * @throws Exception
 */
public Object getProperty(Object owner,String fieldName) throws Exception {

    //得到對象所屬類
    Class ownerClass = owner.getClass();

    //獲取該類的某個屬性
    Field field = ownerClass.getField(fieldName);

    //獲取某個對象的特定屬性
    Object property = field.get(owner);

    //輸出該屬性信息
    System.out.println(fieldName+"的屬性值："+property.toString());

    return property;

}

3.4 獲取反射類的該中的所有方法

/**
 * 獲取反射類的該中的所有方法
 * @param ownerClass 反射的類
 * @return
 * @throws Exception
 */
public Method[] getMethods(Class ownerClass) throws Exception {

    //獲取該類所有方法
    //Field[] fields = ownerClass.getMethods();//只獲取public訪問權限的方法（包括父類的）
    Method[] methods = ownerClass.getDeclaredMethods();//只獲取該類的所有訪問權限的方法（不含父類）

    //輸出所有方法
    for(int i=0;i<methods.length;i++){
        System.out.println("方法：" +methods[i]);
    }

    return methods;
}

3.5 執行反射類的該中的某個方法

/**
 * 執行反射類的該中的某個方法
 * @param ownerClass 反射的類
 * @param methodName 方法名
 * @return
 * @throws Exception
 */
public Object invokeMethod(Object owner,String methodName,Object[] args) throws Exception {

    //得到對象所屬類
    Class ownerClass = owner.getClass();

    //獲取該類的某個方法
    Method method = ownerClass.getMethod(methodName, null);

    //執行某個對象的方法
    Object result = method.invoke(owner, args);

    //輸出結果信息
    System.out.println("結果返回值："+ result);

    return result;
}

實例演示方法：

/**
 * 測試反射常用方法
 */
public void refTest(){
    String className = "com.java.reflecttest.Student";

    try {

        //通過反射機制，使用類裝載器，裝載該類
        Class<?> stu = Class.forName(className);
        Object objStu = stu.newInstance();


        //獲取反射類的所有屬性
        System.out.println("\n>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>\n");
        System.out.println("調用 getProperty 方法,獲取Student類的所有屬性");
        getProperty(stu);


        //獲取反射類的某個屬性值
        System.out.println("\n>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>\n");
        System.out.println("調用 getProperty 方法,獲取Student類的NAME屬性值");
        getProperty(objStu,"NAME");


        //獲取反射類的所有方法
        System.out.println("\n>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>\n");
        System.out.println("調用 getMethods 方法,獲取Student類的所有方法");
        getMethods(stu);

        //執行反射類的getInfo方法
        System.out.println("\n>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>\n");
        System.out.println("調用 invokeMethod 方法,執行Student類的getInfo方法");
        invokeMethod(objStu, "getInfo", null);


    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

演示所用的Student類：

package com.java.reflecttest;

/**
 * 學生信息類
 *
 * @author Longxuan
 *
 */
public class Student {

    /**
     * 學號
     */
    private String stuId ;

    /**
     * 學號
     */
    public String STUID;

    /**
     * 姓名
     */
    private String name ;

    /**
     * 姓名
     */
    public String NAME;

    /**
     * 年齡
     */
    private int age;

    /**
     * 年齡
     */
    public int AGE;

    /**
     * 班級
     */
    private String classid;




    public String getStuId() {
        return stuId;
    }

    public void setStuId(String stuId) {
        this.stuId = stuId;
    }

    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;
    }

    public String getClassid() {
        return classid;
    }

    public void setClassid(String classid) {
        this.classid = classid;
    }


    /**
     * 輸出學生信息
     */
    public void getInfo(){
        System.out.println("學生信息：\n學號："+stuId+"\t姓名："+name+"\t年齡："+age+"\t班級："+classid);
    }

    /**
     * 構造函數
     */
    public Student(){
        init();
    }


    /**
     * 私有初始化方法
     */
    private void init(){
        this.name = "張三";
        this.stuId ="1001";
        this.age = 14;
        this.classid = "A001";
        this.NAME = name;
        this.AGE = age;
        this.STUID = stuId;
    }

}

運行結果：

4. 反射的效率

在Stackoverflow上認爲反射比較慢的程序員主要有如下看法，如果你面試遇到了，可以這樣回答：

（1）驗證等防禦代碼過於繁瑣，這一步本來在link階段，現在卻在計算時進行驗證。

（2）產生很多臨時對象，造成GC與計算時間消耗。

（3）由於缺少上下文，丟失了很多運行時的優化，比如JIT(它可以看作JVM的重要評測標準之一)

 

當然，我個人的看法是，現代JVM也不是非常慢了，它能夠對反射代碼進行緩存以及通過方法計數器同樣實現JIT優化，所以反射不一定慢。更重要的是，很多情況下，你自己的代碼纔是限制程序的瓶頸。因此，在開發效率遠大於運行效率的的基礎上，大膽使用反射，放心開發吧。

文章轉自：http://blog.csdn.NET/xiaoxian8023/article/details/9206055

http://www.jianshu.com/p/f83556bcae59