Java反射機制的主要功能有哪些

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在java中，反射主要是指程序可以訪問、檢測和修改它本身狀態或行為的一種能力。Java反射機制的主要功能：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；3、在運行時調用任意一個對象的方法等。

本教程操作環境：windows7系統、java8版、DELL G3電腦。

什么是反射（Reflection ）？

主要是指程序可以訪問、檢測和修改它本身狀態或行為的一種能力

Java反射？

在Java運行時環境中，對于任意一個類，能否知道這個類有哪些屬性和方法？對于任意一個對象，能否調用它的任意一個方法

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。

　* 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。

Reflectio

Reflection是Java被視為動態（或準動態）語言的一個關鍵性質。

這個機制允許程序在運行時透過Reflection APIs取得任何一個已知名稱的class的內部信息。

包括其modifiers（諸如public、static等）、 superclass（例如Object）、實現了的 interfaces （例如Serializable）、也包括其fields和methods的所有信息，并可于運行時改變fields內容或調用methods。

動態語言

　　動態語言的定義“程序運行時，允許改變程序結構或者變量類型，這種語言稱為動態語言”。

　　從這個觀點看，Perl，Python，Ruby是動態語言，C++，Java，C#不是動態語言。

　　盡管在這樣的定義與分類下Java不是動態語言，它卻有著一個非常突出的動態相關機制：Reflection。這個字的意思是：反射、映像、倒影，用在Java身上指的是我們可以于運行時加載、探知、使用編譯期間完全未知的classes。

　　換句話說，Java程序可以加載一個運行時才得知名稱的class，獲悉其完整構造（但不包括methods定義），并生成其對象實體、或對其fields設值、或喚起其methods。

　　這種“看透”class的能力（the ability of the program to examine itself）被稱為introspection（內省、內觀、反省）。Reflection和introspection是常被并提的兩個術語。

Java Reflection API簡介

　　在JDK中，主要由以下類來實現Java反射機制，這些類（除了第一個）都位于java.lang.reflect包中

　　Class類：代表一個類，位于java.lang包下。

　　Field類：代表類的成員變量（成員變量也稱為類的屬性）。

　　Method類：代表類的方法。

　　Constructor類：代表類的構造方法。

　　Array類：提供了動態創建數組，以及訪問數組的元素的靜態方法。

Class對象

要想使用反射，首先需要獲得待操作的類所對應的Class對象。

Java中，無論生成某個類的多少個對象，這些對象都會對應于同一個Class對象。

這個Class對象是由JVM生成的，通過它能夠獲悉整個類的結構。

常用的獲取Class對象的3種方式：

1.使用Class類的靜態方法。例如:　　

Class.forName(“java.lang.String”);

2.使用類的.class語法。如:

String.class;

3.使用對象的getClass()方法。如：

String str = “aa”; 
Class

例程1：獲取方法

例程DumpMethods類演示了Reflection API的基本作用，它讀取命令行參數指定的類名，然后打印這個類所具有的方法信息。　

import java.lang.reflect.Method;
 
public class DumpMethods
{
    public static void main(String[] args) throws Exception //在方法后加上這句，異常就消失了
    {
        //獲得字符串所標識的類的class對象
        Class<?> classType = Class.forName("java.lang.String");//在此處傳入字符串指定類名，所以參數獲取可以是一個運行期的行為，可以用args[0]
 
        //返回class對象所對應的類或接口中，所聲明的所有方法的數組（包括私有方法）
        Method[] methods = classType.getDeclaredMethods();
 
        //遍歷輸出所有方法聲明
        for(Method method : methods)
        {
            System.out.println(method);
        }
    }
 
}

例程2：通過反射調用方法

通過反射調用方法。詳情見代碼及注釋：

import java.lang.reflect.Method;
 
public class InvokeTester
{
    public int add(int param1, int param2)
    {
        return param1 + param2;
 
    }
 
    public String echo(String message)
    {
        return "Hello: " + message;
    }
 
    public static void main(String[] args) throws Exception
    {
 
        // 以前的常規執行手段
        InvokeTester tester = new InvokeTester();
        System.out.println(tester.add(1, 2));
        System.out.println(tester.echo("Tom"));
        System.out.println("---------------------------");
 
        // 通過反射的方式
 
        // 第一步，獲取Class對象
        // 前面用的方法是：Class.forName()方法獲取
        // 這里用第二種方法，類名.class
        Class<?> classType = InvokeTester.class;
 
        // 生成新的對象：用newInstance()方法
        Object invokeTester = classType.newInstance();
        System.out.println(invokeTester instanceof InvokeTester); // 輸出true
 
        // 通過反射調用方法
        // 首先需要獲得與該方法對應的Method對象
        Method addMethod = classType.getMethod("add", new Class[] { int.class,
                int.class });
        // 第一個參數是方法名，第二個參數是這個方法所需要的參數的Class對象的數組
 
        // 調用目標方法
        Object result = addMethod.invoke(invokeTester, new Object[] { 1, 2 });
        System.out.println(result); // 此時result是Integer類型
 
        //調用第二個方法
        Method echoMethod = classType.getDeclaredMethod("echo", new Class[]{String.class});
        Object result2 = echoMethod.invoke(invokeTester, new Object[]{"Tom"});
        System.out.println(result2);
 
    }
}

生成對象

若想通過類的不帶參數的構造方法來生成對象，我們有兩種方式：

1.先獲得Class對象，然后通過該Class對象的newInstance()方法直接生成即可：

 Class<?> classType = String.class;
 
 Object obj = classType.newInstance();

2.先獲得Class對象，然后通過該對象獲得對應的Constructor對象，再通過該Constructor對象的newInstance()方法生成

（其中Customer是一個自定義的類，有一個無參數的構造方法，也有帶參數的構造方法）：

    Class<?> classType = Customer.class;
 
    // 獲得Constructor對象,此處獲取第一個無參數的構造方法的
    Constructor cons = classType.getConstructor(new Class[] {});
 
    // 通過構造方法來生成一個對象
    Object obj = cons.newInstance(new Object[] {});

若想通過類的帶參數的構造方法生成對象，只能使用下面這一種方式：

（Customer為一個自定義的類，有無參數的構造方法，也有一個帶參數的構造方法，傳入字符串和整型）

    Class<?> classType = Customer.class;
 
    Constructor cons2 = classType.getConstructor(new Class[] {String.class, int.class});
 
    Object obj2 = cons2.newInstance(new Object[] {"ZhangSan",20});

可以看出調用構造方法生成對象的方法和調用一般方法的類似，不同的是從Class對象獲取Constructor對象時不需要指定名字，而獲取Method對象時需要指定名字。

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