JAVA的反射機制

原文：http://blog.csdn.net/nieweilin/article/details/5908165

一、Java的反射機制淺談

1.何謂反射機制

根據網文，java中的反射機制可以如此定義：
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。

2.反射機制如何實現

談到反射機制，最誘人的莫過於“動態”二字了。接觸過C語言的童鞋們都知道，C語言中也有個和“動態”搭上邊的函數:malloc()函數。其實這裏的兩個動態是一個意思，都指的是非編譯時處理，抑或運行時處理。這種機制，可以讓程序的彈性增加不少，因爲藉由此機制，客戶可以在程序運行時改變一些他關心的性質：分配內存（當然他可能 完全不知道這麼做了），調用某個類（當然他還是被矇在鼓裏）等。
下面我們就聊聊java中動態機制是如何實現的。

首先不得不提到的是java.lang.Class這個類。
有這麼一段話：
Java程序在運行時，Java運行時系統一直對所有的對象進行所謂的運行時類型標識。這項信息紀錄了每個對象所屬的類。虛擬機通常使用運行時類型信息選準正確方法去執行，用來保存這些類型信息的類是Class類。

也就是說，ClassLoader找到了需要調用的類時（java爲了調控內存的調用消耗，類的加載都在需要時再進行，很摳但是很有效），就會加載它，然後根據.class文件內記載的類信息來產生一個與該類相聯繫的獨一無二的Class對象。該Class對象記載了該類的字段，方法等等信息。以後jvm要產生該類的實例，就是根據內存中存在的該Class類所記載的信息（Class對象應該和我所瞭解的其他類一樣會在堆內存內產生、消亡）來進行。

而java中的Class類對象是可以人工自然性的（也就是說開放的）得到的（雖然你無法像其他類一樣運用構造器來得到它的實例，因爲
Class對象都是jvm產生的。不過話說回來，客戶產生的話也是無意義的），而且，更偉大的是，基於這個基礎，java實現了反射機制。

獲取Class對象有三種方式：

1.通過Object類的getClass()方法。例如：
Class c1 = new String(“”).getClass();

2.通過Class類的靜態方法——forName()來實現：
Class c2 = Class.forName(“MyObject”);

3.如果T是一個已定義的類型的話，在java中，它的.class文件名：T.class就代表了與其匹配的Class對象，例如：
Class c3 = Manager.class;
Class c4 = int.class;
Class c5 = Double[].class;

這裏需要解釋一下3：請記住一句話，java中，一切皆對象。也就是說，基本類型int float 等也會在jvm的內存池像其他類型一樣中生成一個Class對象。而數組等組合型數據類型也是會生成一個Class對象的，而且更令人驚訝的是，java中數組的本來面目其實就是某個類，驚訝中的驚訝是，含有相同元素的相同維數的數組還會共同享用同一個Class對象！其實根據我的臆想，數組的length性質應該就保存在這個Class對象裏面。

Class類中存在以下幾個重要的方法：

1.getName()
一個Class對象描述了一個特定類的特定屬性，而這個方法就是返回String形式的該類的簡要描述。由於歷史原因，對數組的Class對象調用該方法會產生奇怪的結果。

2.newInstance()
該方法可以根據某個Class對象產生其對應類的實例。需要強調的是，它調用的是此類的默認構造方法。例如：
MyObject x = new MyObject();
MyObject y = x.getClass().newInstance();

3.getClassLoader()
返回該Class對象對應的類的類加載器。

4.getComponentType()
該方法針對數組對象的Class對象，可以得到該數組的組成元素所對應對象的Class對象。例如：
int[] ints = new int[]{1,2,3};
Class class1 = ints.getClass();
Class class2 = class1.getComponentType();
而這裏得到的class2對象所對應的就應該是int這個基本類型的Class對象。

5.getSuperClass()
返回某子類所對應的直接父類所對應的Class對象。

6.isArray()
判定此Class對象所對應的是否是一個數組對象。

下面就給出一個反射機制的典型例子供各位分析：

import java.lang.reflect.Array;   
import java.lang.reflect.Constructor;   
import java.lang.reflect.Field;   
import java.lang.reflect.Method;   


/**  
 * Java Reflection Cookbook  
 *  
 * @author Michael Lee  
 * @since 2006-8-23  
 * @version 0.1a  
 */  

public class Reflection {   
    /**  
     * 得到某個對象的公共屬性  
     *  
     * @param owner, fieldName  
     * @return 該屬性對象  
     * @throws Exception  
     *  
     */  
    public Object getProperty(Object owner, String fieldName) throws Exception {   
        Class ownerClass = owner.getClass();   

        Field field = ownerClass.getField(fieldName);   

        Object property = field.get(owner);   

        return property;   
    }   

    /**  
     * 得到某類的靜態公共屬性  
     *  
     * @param className   類名  
     * @param fieldName   屬性名  
     * @return 該屬性對象  
     * @throws Exception  
     */  
    public Object getStaticProperty(String className, String fieldName)   
            throws Exception {   
        Class ownerClass = Class.forName(className);   

        Field field = ownerClass.getField(fieldName);   

        Object property = field.get(ownerClass);   

        return property;   
    }   


    /**  
     * 執行某對象方法  
     *  
     * @param owner  
     *            對象  
     * @param methodName  
     *            方法名  
     * @param args  
     *            參數  
     * @return 方法返回值  
     * @throws Exception  
     */  
    public Object invokeMethod(Object owner, String methodName, Object[] args)   
            throws Exception {   

        Class ownerClass = owner.getClass();   

        Class[] argsClass = new Class[args.length];   

        for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {   
            argsClass[i] = args[i].getClass();   
        }   

        Method method = ownerClass.getMethod(methodName, argsClass);   

        return method.invoke(owner, args);   
    }   


      /**  
     * 執行某類的靜態方法  
     *  
     * @param className  
     *            類名  
     * @param methodName  
     *            方法名  
     * @param args  
     *            參數數組  
     * @return 執行方法返回的結果  
     * @throws Exception  
     */  
    public Object invokeStaticMethod(String className, String methodName,   
            Object[] args) throws Exception {   
        Class ownerClass = Class.forName(className);   

        Class[] argsClass = new Class[args.length];   

        for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {   
            argsClass[i] = args[i].getClass();   
        }   

        Method method = ownerClass.getMethod(methodName, argsClass);   

        return method.invoke(null, args);   
    }   



    /**  
     * 新建實例  
     *  
     * @param className  
     *            類名  
     * @param args  
     *            構造函數的參數  
     * @return 新建的實例  
     * @throws Exception  
     */  
    public Object newInstance(String className, Object[] args) throws Exception {   
        Class newoneClass = Class.forName(className);   

        Class[] argsClass = new Class[args.length];   

        for (int i = 0, j = args.length; i < j; i++) {   
            argsClass[i] = args[i].getClass();   
        }   

        Constructor cons = newoneClass.getConstructor(argsClass);   

        return cons.newInstance(args);   

    }   



    /**  
     * 是不是某個類的實例  
     * @param obj 實例  
     * @param cls 類  
     * @return 如果 obj 是此類的實例，則返回 true  
     */  
    public boolean isInstance(Object obj, Class cls) {   
        return cls.isInstance(obj);   
    }   

    /**  
     * 得到數組中的某個元素  
     * @param array 數組  
     * @param index 索引  
     * @return 返回指定數組對象中索引組件的值  
     */  
    public Object getByArray(Object array, int index) {   
        return Array.get(array,index);   
    }   
}