Java反射教程

什么是反射？反射有什么用處？

1. 什么是反射？

“反射（Reflection）能夠讓運行于JVM中的程序檢測和修改運行時的行為。”這個概念常常會和內省（Introspection）混淆，以下是這兩個術語在Wikipedia中的解釋：

1. 內省用于在運行時檢測某個對象的類型和其包含的屬性；
2. 反射用于在運行時檢測和修改某個對象的結構及其行為。
</ol>

從它們的定義可以看出，內省是反射的一個子集。有些語言支持內省，但并不支持反射，如C++。



內省示例：instanceof 運算符用于檢測某個對象是否屬于特定的類。

if (obj instanceof Dog) {
    Dog d = (Dog) obj;
    d.bark();
}

反射示例：Class.forName()方法可以通過類或接口的名稱（一個字符串或完全限定名）來獲取對應的Class對象。forName方法會觸發類的初始化。

// 使用反射
Class<?> c = Class.forName("classpath.and.classname");
Object dog = c.newInstance();
Method m = c.getDeclaredMethod("bark", new Class<?>[0]);
m.invoke(dog);

在Java中，反射更接近于內省，因為你無法改變一個對象的結構。雖然一些API可以用來修改方法和屬性的可見性，但并不能修改結構。

2. 我們為何需要反射？

反射能夠讓我們：

• 在運行時檢測對象的類型；
• 動態構造某個類的對象；
• 檢測類的屬性和方法；
• 任意調用對象的方法；
• 修改構造函數、方法、屬性的可見性；
• 以及其他。
</ul>

反射是框架中常用的方法。

例如，JUnit通過反射來遍歷包含 @Test 注解的方法，并在運行單元測試時調用它們。（這個連接中包含了一些JUnit的使用案例）

對于Web框架，開發人員在配置文件中定義他們對各種接口和類的實現。通過反射機制，框架能夠快速地動態初始化所需要的類。

例如，Spring框架使用如下的配置文件：

<bean id="someID" class="com.programcreek.Foo">
    <property name="someField" value="someValue" />
</bean>

當Spring容器處理<bean>元素時，會使用Class.forName("com.programcreek.Foo")來初始化這個類，并再次使用反射獲取<property>元素對應的setter方法，為對象的屬性賦值。

Servlet也會使用相同的機制：

<servlet>
    <servlet-name>someServlet</servlet-name>
    <servlet-class>com.programcreek.WhyReflectionServlet</servlet-class>
<servlet>

3. 如何使用反射？

讓我們通過幾個典型的案例來學習如何使用反射。

示例1：獲取對象的類型名稱。

package myreflection;
import java.lang.reflect.Method;

public class ReflectionHelloWorld {
    public static void main(String[] args){
        Foo f = new Foo();
        System.out.println(f.getClass().getName());

    }
}
class Foo {
    public void print() {
        System.out.println("abc");
    }
}</pre> 
輸出：

myreflection.Foo
 
示例2：調用未知對象的方法。

在下列代碼中，設想對象的類型是未知的。通過反射，我們可以判斷它是否包含print方法，并調用它。

package myreflection;
import java.lang.reflect.Method;

public class ReflectionHelloWorld {
    public static void main(String[] args){
        Foo f = new Foo();

    Method method;
    try {
        method = f.getClass().getMethod("print", new Class<?>[0]);
        method.invoke(f);
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }           
}

}
class Foo {
    public void print() {
        System.out.println("abc");
    }
}</pre> 
輸出：

abc
 
示例3：創建對象

package myreflection;

public class ReflectionHelloWorld {
    public static void main(String[] args){
        // 創建Class實例
        Class<?> c = null;
        try{
            c=Class.forName("myreflection.Foo");
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }

    // 創建Foo實例
    Foo f = null;

    try {
        f = (Foo) c.newInstance();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }   

    f.print();
}

}
class Foo {
    public void print() {
        System.out.println("abc");
    }
}</pre> 
示例4：獲取構造函數，并創建對象。

package myreflection;

import java.lang.reflect.Constructor;
public class ReflectionHelloWorld {
    public static void main(String[] args){
        // 創建Class實例
        Class<?> c = null;
        try{
            c=Class.forName("myreflection.Foo");
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
        }

    // 創建Foo實例
    Foo f1 = null;
    Foo f2 = null;

    // 獲取所有的構造函數
    Constructor<?> cons[] = c.getConstructors();

    try {
        f1 = (Foo) cons[0].newInstance();
        f2 = (Foo) cons[1].newInstance("abc");
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }   

    f1.print();
    f2.print();
}

}
class Foo {
    String s;

public Foo(){}

public Foo(String s){
    this.s=s;
}

public void print() {
    System.out.println(s);
}

}</pre> 
輸出：

null
abc
 
此外，你可以通過Class實例來獲取該類實現的接口、父類、聲明的屬性等。

示例5：通過反射來修改數組的大小。

package myreflection;

import java.lang.reflect.Array;
public class ReflectionHelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        int[] intArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };
        int[] newIntArray = (int[]) changeArraySize(intArray, 10);
        print(newIntArray);

    String[] atr = { "a", "b", "c", "d", "e" };
    String[] str1 = (String[]) changeArraySize(atr, 10);
    print(str1);
}

// 修改數組的大小
public static Object changeArraySize(Object obj, int len) {
    Class<?> arr = obj.getClass().getComponentType();
    Object newArray = Array.newInstance(arr, len);

    // 復制數組
    int co = Array.getLength(obj);
    System.arraycopy(obj, 0, newArray, 0, co);
    return newArray;
}

// 打印
public static void print(Object obj) {
    Class<?> c = obj.getClass();
    if (!c.isArray()) {
        return;
    }

    System.out.println("\nArray length: " + Array.getLength(obj));

    for (int i = 0; i < Array.getLength(obj); i++) {
        System.out.print(Array.get(obj, i) + " ");
    }
}

}</pre> 
輸出：

Array length: 10
1 2 3 4 5 0 0 0 0 0 
Array length: 10
a b c d e null null null null null
 
總結

上述示例代碼僅僅展現了Java反射機制很小一部分的功能。如果你覺得意猶未盡，可以前去閱讀官方文檔。

參考資料：


http://en.wikipedia.org/wiki/Reflection_(computer_programming)

http://docs.oracle.com/javase/tutorial/reflect/
</ol>
原文鏈接： Programcreek 翻譯： ImportNew.com - 薄荷腦 

譯文鏈接： http://www.importnew.com/9078.html