Reflection 是 Java 程序开发语言的特征之一，它允许运行中的 Java 程序对自身进行检查，或者说“自审”，并能直接操作程序的内部属性。例如，使用它能获得 Java 类中各成员的名称并显示出来。
Java 的这一能力在实际应用中也许用得不是很多，但是在其它的程序设计语言+ 0 q _ I中根本就不存在这一特性。例如，Pascal、C 或者 C++ 中就没有办法在程序中获得函^ * # 1 y数定义相关的x r } g x 3 K .信息。
JavaBean 是 reflection 的实际应用之一，它能让一些工具可视化的操作软件组件。这些工具通过 reflection 动态的载入并取得 Java 组件(类) 的属性。
1X L ~ ; Q Y Y Z. 一个简单的例子
考虑下面这个简单的例子，让我们看看 reflectioH k m q w t R rn 是如何工作的。
import java.lang.reflect.*;
public class DumpMethods {
public static void main(String args[]) {
try {
Class c = Class.forName(args[0]);
Method m[] = c.getDeclaredMethodsk X q w R 3 4 ();
for (int i = 0; i < m.length; i++)
System.out.println(m[i].toString());
}
catch (Throw! m q P !able e) {
Sysg L M @tem.err.println(e);
}
}
}按如下语句执行：
java DumpMethods java.util.Stack 它的结果输出为：
public java.lang.Ob9 s Aject java.util.Stack.push(java.lang! * S ` { x x ^ w.Object)
public synchronized java.lang.Object jav( B = ; q Aa.util.Stack.pop()
public syn$ g x u O p A Ichronized java.lang.Object java.util.Stack.peek()
public Boolean java.uti ~ m x ] @ / |l.Stack.empty()
pu` : w F T r & iblic synJ v 3 H o * ;chronized int java.util.Stack.search(java.lang.Ob8 P k s 3 @ sject)这样就列出了java.ut% C a V c Hil.Stack 类的各方法名以及它们的限制符和返回类型} ` J c =。
这个程序使用 Class.forN; w c p G 7 n + Lame 载入指定的类，然后调用 getDeclaredMethods 来获取这个类中定义了的方法列表。java.lang.reflect.Methods 是用来描述某个类中单个方法的一u Y F个类。
2.开始使用 Reflection
用于 reflection 的类，如 Method，可以在 java.lang.relfect 包中找到。B 1 N V G q T + 8使用这些类的时候必须要遵循三个步骤：第一步是获得你想操作的类的 java.lang.Class 对象。在运行中的 Java 程序{ T ) 3 B R F中，用 java.lang.Class 类来描述类和接口等。
下面就是获得一个 Class 对象的方法之一：
Class c = Class.forName(\"java.e a c D ; ~lang.String\"); 这条语句得到一个 StrW [ | P 6 = 3 K wing 类的类对象。还有另一种方法，如下面的语句：
lass c = int.class;
或者
Class9 & u c = Integer.TYP5 C oE; 它们可获得基本类型的类信息。其中后一种方法中访问的是基本类型的封装类 (如 Integer) 中预先定义好的 TYPE 字段。
第二步是调用诸如 getF M = 6 n _ m 3 4DecA 5 IlaredMet( v ~ Ghods 的方法，以j l b f @ i F 取得r j h F ] Y # G !该类中定义的所有方法的列表。
一旦取得这个信息，就可以进行第三步了——使用 reflection API 来操作这些信息，如下面这段代码：
Class c = Class.forName(\t 3 "java.lang.String\");
Method m[] = c.getDeclaredMethods();
System.out.println(m[0].toString());它将以文本方式打印出 String 中定义的第一r f m E r ; $ B z个方法的原型。
在下面的例子中，这三个步骤将为使用 reflection 处理特殊应用程序提供例证。
模拟 instanceof 操作符
得到类信息G s u o _之后，通常下一个步骤就是解决关于 ClasR ^ o M + &s 对象的一些基本的问题。例如@ x D j u，Class.isInstance 方法可以用于模拟 instanceof 操作符：
class A {
}
public class instance1 {
public static void main(String args[]) {
try {
Class cls = Class.forName(\"A\");
Boolean b1 = cls.is5 } h ? ^ G fInstance(new Integerx @ p J q H /(37));
System.out.println(b1);
Boolean b2 = cls.isInstance(new A());
System.out.println(b2);
}
cE H ;atch (Throwable e) {
System.err.println(G l 6 S we);
}
}
}在这个例子中创建了一个~ Q * p A 类的 Class 对象，然后检查一些对象是否是 A 的实例。Integer(37) 不是，但 new A() 是。
3.找出类的方法
找出B } h K n y H P一个类中定义了些什么方法，这是一个非常有价值也非常基础的 reflection 用法。下面的代码就实现了这一用法：
import java.lang.reflect.*;
publiW y k ( o } f |c class method1 {
private int f1(Object p, int x) throws Nu/ } u V I llPointerException {
if (p == null)
throw new NullPointerException();
return x;
}
public static void main(String args[]) {
try {
CP S N Zlass cls = Class.forName(\= i g"method1\");
Method methlist[] = cls.getDeclaredMethods();
for (int i = 0; i < methlist.length; i++) {
Method m = methlist[i];
System.out.println(\"name = \" + m.getName());
System.out.println(\"decl class = \" + m.getDeclaringClass());
Class pvec[] = m.getParameterTypes();
for (int j = 0; j < pvec.length; j++)
System.out.println(\"param #a ) O s J p i 7 r\" + j + \" \"c M y 9 q ; A + pvec[j]);
Class evec[] = m.getExceptionTypes();
for (int j = 0; j < evec.length; j++)
System.out.println(\"exc #\" + j + \" \" + eve8 g V ? L . g { fc[j]);
System.out.println(\"return type = \" + m.getReturn) Y S 4 ) ( A 0Type$ ? % $ | x());
System.out.print9 j k y h L fln(\"-----\");
}
}
catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}这个程序首先取得 method1 类的描述，然后调用 getDeclarep 0 : LdMethods 来获取一系列的 Method 对象，它们分别描述了定义在类中的每一个方法，包括 publiB O m k x _ N Nc 方法、protected 方法、package 方法和 private 方法等。如果你在程序中使用 getMethods 来代替 getDeclaredMethods，你还能获得继承来的各个方法的信息。
取得了 Method 对象列表之后，要显示这c $ d些方法的参数类型、异常类型和返回值类型等就不难了。这些类型是: L / * u *基本类^ h b q i =型还是类类型，都可以由描述类的对象按顺序给出。
输出的结果? F B k n k L L %如下：
name = f1
decl clv q l C ]ass = class method1
param #0 class java.lang.Object
param #1 int
exc #8 @ U S [ ) ~0 class java.lang.NullPointerException
return type = int
-----
name = main
decl class = class method1
param #0 class [Ljava.lang.String;S ` ^ s (
return type = void
-----4.获取构造器信息
获取类构造器的用法与上述获取方法的用法类似，如：
import java.lan2 G L = Q 2 rg.reflect.*;
public class cf m : (onstructor1 {
public constructor1() {
}
protected constructor1(int i, double d) {
}
public static void main(String args[]) {
try {
Class cls = Class.forName(\"constructor1\");
Constructor ctorlist[] = cls.getDeclaredConstructor= c w h E `s();
for (intf L Y , n i = 0; i < ctorli| 8 { } B = yse O = st.length; i++) {
Constructor ct = ctorlisW v { = H r # :t[i];
System.out.println(\"name = \" + ct.getName());
System.out.println(\B S 9 ( u"decl class = W . E e ] {\" + ct.getDeclaringCl. & @ E ! o nass());
Class pvec[] = ct.getParad d p O u 6 ImeterTypes();
for (j Z 9 % 4 &int j = 0; j < pvec.length; j++)
System.out.println(\"param #\" + j + \" \" + pvec[j]);
Class evec[] = ct.getExceptionTypes();
for (int j = 0; j < evW % m U d ? g SecD D T [ =.lu 9 *ength; j++)
Sysq B 5 : } ^ U _tem.out.println(\"exc #\, i 2 G 6 q &" + j + \" \" +6 v G evec[j]);
System.out.println(\"-----\");
}
}
catch (Throwable e) {
Sm R 1 l e r [ Fystem.err.println(e);
}
}
}这个例子中没能获得返回类型的相关信息，那是因为构造器没有返回类型。
这个程序5 H 0 f :运行c A 1 S D 6 N的结果是：
name4 c G H } ^ S =+ _ e 9 ` 6 p | constructor1
decl class = class constructor1
-----
name = constructor1
decl class = class constructor1
param #0 int
param #1 double
-----
5.获取类的字段(域)
找出一个类中定I 9 ) 9 y P ! $ e义了哪些数据字段也是可能的，下7 | n m M ` }面的代码就在干这个事情：
import java.lang.reflect.*;
public class f_ g ] 6 } Dield1 {
private double d;
public static final int i = 37;
String s = \"testing\";
public static void main(String args[]) {
try {
Class cls = Class.forName l M m ^(\"field1\");
Field f^ ? o H S ? )ieldlist[] = cls.getDeclU ~ J , { faredFields();
for (int i = 0; i < fieldlist.length; i++) {
Field fld = fieldlist[i];
Syste1 + ( T !m.out.println(\"name = \" + fld.getName());
System.out.println(\"decl class = \" + fld.getD 2 v w [eclaringClass()+ h 9 Q b C ( 9 6);
System.out.println(\"type =& V h | l 7 \" + fld.getType());
int mod = fld.getModifiers();
System.i H v D } { p ! !out.println(\"modifiers = \" + Modifier.toStrinL ( 1 3 X O / gg(mod));
System- % f :.out.println(\"-----\");
}
}
catch (Thrm . Y = ;owable e) {
System.err.println(e);
}
}
}这个例子和前面那个例子非常相似。例中5 s U f y使用了一个新东西 Modifier，它也是一个 reflection 类，用来描述字段成员的修饰语，如“private int”。这些修饰语自身由整数描述，而且使用 Modifier.toString 来返回以“官方”顺序排列的字符串描述 (如“static”在“f$ W y * S : y { Pinal”之前)。这个程序的输出是：
name = d
decl class = class field1
type = double
mM c 0 + 9 ; y X ,odifiers = private
-----
name = i
decl class = class field1
typt E . C ~e =q l 8 m c ~ G I int
modifiers = public static final
-----
name = s
decl class = class field1
type = class java.a * a m o G n 2lang, ! M . R & + ].String
modiQ ? K f Y i e ` Rfiers =
--@ w D ` 6 [ +---和? v P r h n e 获取方法的情况一下，获取字段的时候也可以只取得在当前类中申明了的字段信息 (getDeclaredFields)，或者也可以取得父类中定义的字段 (getFields) 。
6.根据方法的名称来执行方法
文本到这里，所举的例子无一例外都与如何获取类的信息有关。我们也可以用 reflection 来做一些其它的事情，比如执行一个指定了名称的方法。下面的示例演示了这一操作：
impor7 e j d } A # 9t java.lang.reflect.*;
public class method2 {
public int add(int a, int b) {
return a + b;
}
publo J 4ic static void maik ( Y k [ J d Qn(String argsQ - = 7 c d ` T z[]g J [ Z) {
try {
Class cls = Class.forName(\"method2\X ) W m 7 q q Q J");
Cla2 6 ! A i Q Z M /ss partypes[] = new Class[2];
partypes[0] = Integer.TYPE;
partypes[1] = Integer.TYPE;
Method meth = cls.getMethod(\"add\", partypes);
method2 methobj = new method2();
Object a- B l u } ] F I Mrglist[] = new Object[2];
arglist[f m & ? Z [ U0] = new Integer(37# ; 9 ~ 3);
arglist[1] = new Integer(47);
Object retobj = meth.P . 9 H v 0 + =invoke(methobj, aj _ l , 9 6rglist);
Integerl $ 7 6 a h z retval = (Integer) retobj;
System.ouK s Zt.println(retval.intvalue());
}
catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}假如一个程序在执行的某处的时候才知道需要执行某个方法，这个方法的名称是在程序的运行过程中指定的 (例如，JavaBean 开发环境中就会做这样的事)，那么上面的程序演示了如何做到。
上例中，getMethod3 Y / 用于查找一个具有两个整型参数且名为 add 的方法。7 X , } Y y找到该方法并创建了相应的 Method 对象之后，在正确的对象实例中执行它。执行该方法的时候，需要提供一个参数列表，这在上例中是分别包装了整数 37 和 47 的两个 Integer 对象。执行方法的返回的同样是一个 Integer 对象，它封装了返回值 84。
7.创建新的对象
对于构造器，则不能像执行方法那样进行，因为执行一个V { z U 5 0 +构造器就意味着创建了一个新的对象 (准确的说，创建一个对象的过程包括分配内存和构造对象)。所以，与上例最相似的例子如下：
import java.lang.reflect.1 i x*;
public class constructor2 {
public construch A 2 ttor2() {a { S 6 f
}
public construcK m Q d O . M ltor2(int a, int b) {
System.out.println(\"a = \" + a + \" b = \" + b);
}% + k [ ;
publY s ; A 9 c gic static void main(String args[]) {
try {
Class cls = Class.forName(\"constructor2\");
Class partypes[] = ne2 b $ l $w Class[v S c y A 3 t L2];
partypes[0] = Integer.TYPE;
partypes[1] = Integ. A - O T / qer.TYPE;
C- | 9 C ronstructor ct =[ L O , | ( z p S cls.getConstructor(partypes);
ObjecP # e [ S h /t arglist[] = new Object[2];
arglist[0] = new Integer(37);
arglist[1] = new Integer(47);
Objes R w 2ct retobj = ct.newInstance(arglist);
}
cp 3 } @ E 5 k latch (ThrowablI J w P V / W ee e) {
System.err.prinU I 6 3 htln(e);
}
}
}根据指定的参数类型找到相应的构造函数并执行它，以创t + t _ L D z ( !建一个新的对象实例。使用这种方法可以在程序运行时动态地创建对象，而不是在编译的时候创建对象，这一点非常有价值。
8.改变字段(域)的值
reflection 的还有一个用处就是改变对象数据字段的; ! & E m Q值。reflection 可以从] ? - h K 0 ) = f正在运行的程序中根据名称找到对象的字段并改变它，下面的例子可以说明这一点：
import java.lang.reflect.*;
public class field2 {
public double d;
publ` L 9 * N L ? ? Lic static vo[ F z H J 8 . lid main(String arg1 d M As[]) {0 A [ c & c X B |
try {
Class cls = Class.forName(\"field2\");
Field fld = cls.getField(\"d\r K 8 y Q c");
f[ k 3 _ield2 f2obj = ne4 ; 2 [ 4w fieh & K hld2();
System.out.println(\"d = \" +r P = | 3 & x R i f2obj.dR z);
fld.setdouble(f2obj, 12.34);
System.out.println(\"d = \" + f2obj.d);
}
catch (Throwable e) {
System.err.printk ~ c r h Q N 5ln(e);
}
}
}* [ M / [ a s O这个例子中，字段 d 的值被变为了 12.34。
9.使用数组
本文介绍的 reflection 的最后一种用法是创建的操作数组。数组在 Java 语言中是一种特殊的类类型，一个数组的引用可以赋给 Object 引用。观7 Z h J o 0察下面的例子看看数组是怎么工作的：
import java.lang.reflect.*;
public class array1 {
public static void main(String args[]) {
try {
Class cls = Class.fot & UrNamh w / + r xe(\"java.lang.String\");
Object arr = Arrayh m s c A.newu ] N C E O vInstance(cls, 10);
Array.set(arr, 5, \f o b _ 0 O ;"this is a test\"). 4 S O =;
Stri[ y ) n c U yng s = (String& v @ V F) Array.get(arr, 5);
Sj L q ~ @ / :ystem.out.println(s);
}
catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}例中创建了 10 个单位长度的 String 数n + O u ! ) 1组，为G M l C E 6 y k第 5 个位置的字符串赋了值，最后将这个字符串从数组中取得并打印了出) d K ^ d来。
下面这段代& l g ^ E h V (码提供了一个更复杂的例子：
import java.laL l Y d M } O % Vng.reflect.*;
pd Q ! } D 9ublic class array2 {
public sA s h K R ^ w static void main(String args[]) {
int dims[] = new int[]{5, 10, 15};
Object arr = Array.newInstance(Integero S y ~.TYPE, dims)n Q {;
Object arrobj = Array.geN ( 3 X f 9 d W ~t(arr, 3);
Class cls = arrobj.getClass().getComponentType();
Syst5 $ F w g t cem.out.println(cls);
arrobj = Array.get(arrobj, 5);Z J ,
Array.setint(arrobj` - : ) ) z i 9, 10, 37);
int aN U Arrcast[][][]I : o = (int[][][]) arr;
Syw ) x 4 Istem.out.println(arrcast[3][5][10]);
}
}例中创建了一个 5W | / o y a X I p x 10 x 15 的整型数组，并为处于 [3I J P O ] B g][5][10] 的元素赋了值为 37。注意，多维数组实际上就是数组的数组，例如，第一个 Array.get 之后，arj { r a % + 5robj 是b 8 = v M一个 10 x 15 的数组。进而取得其中的一个元素，即长度为 15 的数组，并使用 Array.se8 ; I N )tInt 为它的第 10 个元素赋值。$ C h m X S
注h G F M [意创建数组时的类型是动态的，在编译时并不知道其类型。
写在最后：
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