本文較為詳細(xì)的分析了Java反射機(jī)制。分享給大家供大家參考，具體如下：
一、預(yù)先需要掌握的知識(java虛擬機(jī))
java虛擬機(jī)的方法區(qū):
java虛擬機(jī)有一個(gè)運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)，這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)又被分為方法區(qū)，堆區(qū)和棧區(qū)，我們這里需要了解的主要是方法區(qū)。方法區(qū)的主要作用是存儲被裝載的類 的類型信息，當(dāng)java虛擬機(jī)裝載某個(gè)類型的時(shí)候，需要類裝載器定位相應(yīng)的class文件，然后將其讀入到j(luò)ava虛擬機(jī)中，緊接著虛擬機(jī)提取class 中的類型信息，將這些信息存儲到方法區(qū)中。這些信息主要包括:
1、這個(gè)類型的全限定名
2、這個(gè)類型的直接超類的全限定名
3、這個(gè)類型是類類型還是接口類型
4、這個(gè)類型的訪問修飾符
5、任何直接超接口的全限定名的有序列表
6、該類型的常量池
7、字段信息
8、方法信息
9、除了常量以外的所有類變量
10、一個(gè)到class類的引用
等等(讀者可以參考《深入java虛擬機(jī)》這本書的敘述)
Class類:
Class類是一個(gè)非常重要的java基礎(chǔ)類，每當(dāng)裝載一個(gè)新的類型的時(shí)候，java虛擬機(jī)都會(huì)在java堆中創(chuàng)建一個(gè)對應(yīng)于新類型的Class實(shí)例，該實(shí)例就代表此類型，通過該Class實(shí)例我們就可以訪問該類型的基本信息。上面說到在方法區(qū)中會(huì)存儲某個(gè)被裝載類的類型信息，我們就可以通過 Class實(shí)例來訪問這些信息。比如，對于上面說到的信息Class中都有對應(yīng)的方法，如下:
1、getName()；這個(gè)類型的全限定名
2、getSuperClass()；這個(gè)類型的直接超類的全限定名
3、isInterface()；這個(gè)類型是類類型還是接口類型
4、getTypeParamters()；這個(gè)類型的訪問修飾符
5、getInterfaces()；任何直接超接口的全限定名的有序列表
6、getFields()；字段信息
7、getMethods()；方法信息
等等(讀者可以自己參看jdk幫助文檔，得到更多的信息)
二、java反射詳解
反射的概念:所謂的反射就是java語言在運(yùn)行時(shí)擁有一項(xiàng)自觀的能力，反射使您的程序代碼能夠得到裝載到JVM中的類的內(nèi)部信息，允許您執(zhí)行程序時(shí)才得到需要類的內(nèi)部信息，而不是在編寫代碼的時(shí)候就必須要知道所需類的內(nèi)部信息，這使反射成為構(gòu)建靈活的應(yīng)用的主要工具。
反射的常用類和函數(shù):Java反射機(jī)制的實(shí)現(xiàn)要借助于4個(gè)類：Class，Constructor，F(xiàn)ield，Method；其中class代 表的是類對象，Constructor－類的構(gòu)造器對象，F(xiàn)ield－類的屬性對象，Method－類的方法對象，通過這四個(gè)對象我們可以粗略的看到一個(gè)類的各個(gè)組成部分。其中最核心的就是Class類，它是實(shí)現(xiàn)反射的基礎(chǔ)，它包含的方法我們在第一部分已經(jīng)進(jìn)行了基本的闡述。應(yīng)用反射時(shí)我們最關(guān)心的一般是一個(gè)類的構(gòu)造器、屬性和方法，下面我們主要介紹Class類中針對這三個(gè)元素的方法:
1、得到構(gòu)造器的方法
Constructor getConstructor(Class[] params) -- 獲得使用特殊的參數(shù)類型的公共構(gòu)造函數(shù)，
Constructor[] getConstructors() -- 獲得類的所有公共構(gòu)造函數(shù)
Constructor getDeclaredConstructor(Class[] params) -- 獲得使用特定參數(shù)類型的構(gòu)造函數(shù)(與接入級別無關(guān))
Constructor[] getDeclaredConstructors() -- 獲得類的所有構(gòu)造函數(shù)(與接入級別無關(guān))
2、獲得字段信息的方法
Field getField(String name) -- 獲得命名的公共字段
Field[] getFields() -- 獲得類的所有公共字段
Field getDeclaredField(String name) -- 獲得類聲明的命名的字段
Field[] getDeclaredFields() -- 獲得類聲明的所有字段
3、獲得方法信息的方法
Method getMethod(String name, Class[] params) -- 使用特定的參數(shù)類型，獲得命名的公共方法
Method[] getMethods() -- 獲得類的所有公共方法
Method getDeclaredMethod(String name, Class[] params) -- 使用特寫的參數(shù)類型，獲得類聲明的命名的方法
Method[] getDeclaredMethods() -- 獲得類聲明的所有方法
應(yīng)用反射的基本步驟:
1、獲得你想操作的類的Class對象；
方法一:Classc=Class.forName("java.lang.String") //這種方式獲得類的Class對象需要 包名.類名
方法二:對于基本數(shù)據(jù)類型可以用形如Class c=int.class或Class c=Integer.TYPE的語句
方法三:Class c=MyClass.class
2、調(diào)用Class中的方法得到你想得到的信息集合，如調(diào)用getDeclaredFields()方法得到類的所有屬性；
3、處理第2步中得到的信息，然后進(jìn)行你想做的實(shí)際操作。
反射實(shí)例：
下面我將針對類的構(gòu)造器、屬性和方法分別舉三個(gè)例子，向大家演示一下反射的應(yīng)用過程。
1、構(gòu)造器
步驟為:通過反射機(jī)制得到某個(gè)類的構(gòu)造器，然后調(diào)用該構(gòu)造器創(chuàng)建該類的一個(gè)實(shí)例
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import java.lang.reflect.*; public class ConstructorDemo{ public ConstructorDemo(){ } public ConstructorDemo(int a, int b){ System.out.println("a="+a+"b="+b); } public static void main(String args[]){ try { Class cls =Class.forName("包名.ConstructorDemo"); Class partypes[] =new Class[2]; partypes[0] = Integer.TYPE; partypes[1] =Integer.TYPE; Constructor ct=cls.getConstructor(partypes); Object arglist[] =new Object[2]; arglist[0] = newInteger(37); arglist[1] = newInteger(47); Object retobj = ct.newInstance(arglist); } catch (Throwable e) { System.err.println(e);} } } |
2、屬性
步驟為:通過反射機(jī)制得到某個(gè)類的某個(gè)屬性，然后改變對應(yīng)于這個(gè)類的某個(gè)實(shí)例的該屬性值
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import java.lang.reflect.*; public class FieldDemo1{ public double d; public static void main(String args[]){ try { Class cls = Class.forName("FieldDemo1"); Field fld = cls.getField("d"); FieldDemo1 fobj = new FieldDemo1(); System.out.println("d = " + fobj.d); fld.setDouble(fobj, 12.34); System.out.println("d = " + fobj.d); } catch (Throwable e){ System.err.println(e); } } } |
3、方法
步驟為:通過反射機(jī)制得到某個(gè)類的某個(gè)方法，然后調(diào)用對應(yīng)于這個(gè)類的某個(gè)實(shí)例的該方法
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//通過使用方法的名字調(diào)用方法 import java.lang.reflect.*; public class MethodDemo1{ public int add(int a, int b){ return a + b; } public static void main(String args[]){ try { Class cls =Class.forName("MethodDemo1"); Class partypes[] = new Class[2]; partypes[0] = Integer.TYPE; partypes[1] = Integer.TYPE; Method meth = cls.getMethod("add",partypes); MethodDemo1 methobj = new MethodDemo1(); Object arglist[] = new Object[2]; arglist[0] = new Integer(37); arglist[1] = new Integer(47); Object retobj= meth.invoke(methobj, arglist); Integer retval = (Integer)retobj; System.out.println(retval.intValue()); } catch (Throwable e) { System.err.println(e); } } } |
三、java反射的應(yīng)用(Hibernate)
我們在第二部分中對java反射進(jìn)行了比較系統(tǒng)的闡述，也舉了幾個(gè)簡單的實(shí)例，下面我們就來討論一下java反射的具體應(yīng)用。前面我們已經(jīng)知 道，Java反射機(jī)制提供了一種動(dòng)態(tài)鏈接程序組件的多功能方法，它允許程序創(chuàng)建和控制任何類的對象(根據(jù)安全性限制)之前，無需提前硬編碼目標(biāo)類。這些特 性使得反射特別適用于創(chuàng)建以非常普通的方式與對象協(xié)作的庫。例如，反射經(jīng)常在持續(xù)存儲對象為數(shù)據(jù)庫、XML或其它外部格式的框架中使用。下面我們就已 Hibernate框架為例像大家闡述一下反射的重要意義。
Hibernate是一個(gè)屏蔽了JDBC，實(shí)現(xiàn)了ORM的java框架，利用該框架我們可以拋棄掉繁瑣的sql語句而是利用Hibernate中 Session類的save()方法直接將某個(gè)類的對象存到數(shù)據(jù)庫中，也就是所涉及到sql語句的那些代碼Hibernate幫我們做了。這時(shí)候就出現(xiàn)了 一個(gè)問題，Hibernate怎樣知道他要存的某個(gè)對象都有什么屬性呢？這些屬性都是什么類型呢？如此，它在向數(shù)據(jù)庫中存儲該對象屬性時(shí)的sql語句該怎么構(gòu)造呢？解決這個(gè)問題的利器就是我們的java反射！
下面我們以一個(gè)例子來進(jìn)行闡述，比如我們定義了一個(gè)User類，這個(gè)User類中有20個(gè)屬性和這些屬性的get和set方法，相應(yīng)的在數(shù)據(jù)庫中 有一個(gè)User表，這個(gè)User表中對應(yīng)著20個(gè)字段。假設(shè)我們從User表中提取了一條記錄，現(xiàn)在需要將這條記錄的20個(gè)字段的內(nèi)容分別賦給一個(gè) User對象myUser的20個(gè)屬性，而Hibernate框架在編譯的時(shí)候并不知道這個(gè)User類，他無法直接調(diào)用myUser.getXXX或者 myUser.setXXX方法，此時(shí)就用到了反射，具體處理過程如下：
1、根據(jù)查詢條件構(gòu)造PreparedStament語句，該語句返回20個(gè)字段的值；
2、Hibernate通過讀取配置文件得到User類的屬性列表list(是一個(gè)String數(shù)組)以及這些屬性的類型；
3、創(chuàng)建myUser所屬類的Class對象c；c=myUser.getClass()；
4、構(gòu)造一個(gè)for循環(huán)，循環(huán)的次數(shù)為list列表的長度；
4.1、讀取list[i]的值，然后構(gòu)造對應(yīng)該屬性的set方法；
4.2、判斷l(xiāng)ist[i]的類型XXX，調(diào)用PreparedStament語句中的getXXX(i)，進(jìn)而得到i出字段的值；
4.3、將4.2中得到的值作為4.1中得到的set方法的參數(shù)，這樣就完成了一個(gè)字段像一個(gè)屬性的賦值，如此循環(huán)即可；
看到了吧，這就是反射的功勞，如果沒有反射很難想象如果完成同樣的功能會(huì)有多么難！但是反射也有缺點(diǎn)，比如性能比較低、安全性比較復(fù)雜等，這里就不在討論這些東西，感興趣的讀者可以在網(wǎng)上找到答案，有很多的！
希望本文所述對大家Java程序設(shè)計(jì)有所幫助。
