Java Reflection (JAVA反射)詳解 (二)

來源:互聯網
上載者:User
 一旦取得這個資訊,就可以進行第三步了——使用 reflection API 來操作這些資訊,如下面這段代碼:

  Class c = Class.forName("java.lang.String");

  Method m[] = c.getDeclaredMethods();

  System.out.println(m[0].toString());

  它將以文本方式列印出 String 中定義的第一個方法的原型。

  在下面的例子中,這三個步驟將為使用 reflection 處理特殊應用程式提供例證。

  類比 instanceof 操作符

  得到類資訊之後,通常下一個步驟就是解決關於 Class 對象的一些基本的問題。例如,Class.isInstance 方法可以用於類比 instanceof 操作符:

class A {
}

public class instance1 {
public static void main(String args[]) {
try {
Class cls = Class.forName("A");
boolean b1 = cls.isInstance(new Integer(37));
System.out.println(b1);
boolean b2 = cls.isInstance(new A());
System.out.println(b2);
} catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}

  在這個例子中建立了一個 A 類的 Class 對象,然後檢查一些對象是否是 A 的執行個體。Integer(37) 不是,但 new A()是。

  3.找出類的方法

  找出一個類中定義了些什麼方法,這是一個非常有價值也非常基礎的 reflection 用法。下面的代碼就實現了這一用法:

import java.lang.reflect.*;

public class method1 {
private int f1(Object p, int x) throws NullPointerException {
if (p == null)
throw new NullPointerException();
return x;
}

public static void main(String args[]) {
try {
Class cls = Class.forName("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 #" + j + " " + pvec[j]);
Class evec[] = m.getExceptionTypes();
for (int j = 0; j < evec.length; j++)
System.out.println("exc #" + j + " " + evec[j]);
System.out.println("return type = " + m.getReturnType());
System.out.println("-----");
}
} catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}

  這個程式首先取得 method1 類的描述,然後調用 getDeclaredMethods 來擷取一系列的 Method
對象,它們分別描述了定義在類中的每一個方法,包括 public 方法、protected 方法、package 方法和 private
方法等。如果你在程式中使用 getMethods 來代替 getDeclaredMethods,你還能獲得繼承來的各個方法的資訊。

取得了 Method 對象列表之後,要顯示這些方法的參數類型、異常類型和傳回值類型等就不難了。這些類型是基本類型還是類類型,都可以由描述類的對象按順序給出。

  輸出的結果如下:

name = f1

decl class = class method1

 param #0 class java.lang.Object

param #1 int

exc #0 class java.lang.NullPointerException

return type = int

-----
name = main

decl class = class method1

param #0 class [Ljava.lang.String;

return type = void

  4.擷取構造器資訊

  擷取類構造器的用法與上述擷取方法的用法類似,如:

import java.lang.reflect.*;

public class constructor1 {
public constructor1() {
}

protected constructor1(int i, double d) {
}

public static void main(String args[]) {
try {
Class cls = Class.forName("constructor1");
Constructor ctorlist[] = cls.getDeclaredConstructors();
for (int i = 0; i < ctorlist.length; i++) {
Constructor ct = ctorlist[i];
System.out.println("name = " + ct.getName());
System.out.println("decl class = " + ct.getDeclaringClass());
Class pvec[] = ct.getParameterTypes();
for (int j = 0; j < pvec.length; j++)
System.out.println("param #" + j + " " + pvec[j]);
Class evec[] = ct.getExceptionTypes();
for (int j = 0; j < evec.length; j++)
System.out.println("exc #" + j + " " + evec[j]);
System.out.println("-----");
}
} catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}

  這個例子中沒能獲得傳回型別的相關資訊,那是因為構造器沒有傳回型別。

  這個程式啟動並執行結果是:

name = constructor1

decl class = class constructor1

-----
name = constructor1

decl class = class constructor1

param #0 int

param #1 double





5.擷取類的欄位(域)

  找出一個類中定義了哪些資料欄位也是可能的,下面的代碼就在幹這個事情:

import java.lang.reflect.*;

public class field1 {
private double d;
public static final int i = 37;
String s = "testing";

 public static void main(String args[]) {
try {
Class cls = Class.forName("field1");
Field fieldlist[] = cls.getDeclaredFields();
for (int i = 0; i < fieldlist.length; i++) {
Field fld = fieldlist[i];
System.out.println("name = " + fld.getName());
System.out.println("decl class = " + fld.getDeclaringClass());
System.out.println("type = " + fld.getType());
int mod = fld.getModifiers();
System.out.println("modifiers = " + Modifier.toString(mod));
System.out.println("-----");
}
} catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}

  這個例子和前面那個例子非常相似。例中使用了一個新東西 Modifier,它也是一個 reflection
類,用來描述欄位成員的修飾語,如“private int”。這些修飾語自身由整數描述,而且使用 Modifier.toString
來返回以“官方”順序排列的字串描述 (如“static”在“final”之前)。這個程式的輸出是:

name = d

decl class = class field1

type = double

modifiers = private

-----
name = i

decl class = class field1

type = int

modifiers = public static final

-----
name = s

decl class = class field1

type = class java.lang.String

modifiers =

  和擷取方法的情況一下,擷取欄位的時候也可以只取得在當前類中申明了的欄位資訊 (getDeclaredFields),或者也可以取得父類中定義的欄位 (getFields) .

  6.根據方法的名稱來執行方法

  文本到這裡,所舉的例子無一例外都與如何擷取類的資訊有關。我們也可以用 reflection 來做一些其它的事情,比如執行一個指定了名稱的方法。下面的樣本示範了這一操作:

import java.lang.reflect.*;
public class method2 {
public int add(int a, int b) {
return a + b;
}
public static void main(String args[]) {
try {
Class cls = Class.forName("method2");
Class partypes[] = new Class[2];
partypes[0] = Integer.TYPE;
partypes[1] = Integer.TYPE;
Method meth = cls.getMethod("add", partypes);
method2 methobj = new method2();
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);
}
}
}

  假如一個程式在執行的某處的時候才知道需要執行某個方法,這個方法的名稱是在程式的運行過程中指定的 (例如,JavaBean 開發環境中就會做這樣的事),那麼上面的程式示範了如何做到。

  上例中,getMethod用於尋找一個具有兩個整型參數且名為 add 的方法。找到該方法並建立了相應的Method
對象之後,在正確的對象執行個體中執行它。執行該方法的時候,需要提供一個參數列表,這在上例中是分別封裝了整數 37 和 47 的兩個 Integer
對象。執行方法的返回的同樣是一個 Integer 對象,它封裝了傳回值 84.

7.建立新的對象

  對於構造器,則不能像執行方法那樣進行,因為執行一個構造器就意味著建立了一個新的對象 (準確的說,建立一個對象的過程包括分配記憶體和構造對象)。所以,與上例最相似的例子如下:

import java.lang.reflect.*;

public class constructor2 {
public constructor2() {
}

public constructor2(int a, int b) {
System.out.println("a = " + a + " b = " + b);
}

public static void main(String args[]) {
try {
Class cls = Class.forName("constructor2");
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] = new Integer(37);
arglist[1] = new Integer(47);
Object retobj = ct.newInstance(arglist);
} catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}

  根據指定的參數類型找到相應的建構函式並執行它,以建立一個新的對象執行個體。使用這種方法可以在程式運行時動態地建立對象,而不是在編譯的時候建立對象,這一點非常有價值。

  8.改變欄位(域)的值

  reflection 的還有一個用處就是改變對象資料欄位的值。reflection 可以從正在啟動並執行程式中根據名稱找到對象的欄位並改變它,下面的例子可以說明這一點:

import java.lang.reflect.*;

public class field2 {
public double d;

public static void main(String args[]) {
try {
Class cls = Class.forName("field2");
Field fld = cls.getField("d");
field2 f2obj = new field2();
System.out.println("d = " + f2obj.d);
fld.setDouble(f2obj, 12.34);
System.out.println("d = " + f2obj.d);
} catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}

  這個例子中,欄位 d 的值被變為了 12.34.

  9.使用數組

  本文介紹的 reflection 的最後一種用法是建立的運算元組。數組在 Java 語言中是一種特殊的類類型,一個數組的引用可以賦給 Object 引用。觀察下面的例子看看數組是怎麼工作的:

import java.lang.reflect.*;

public class array1 {
public static void main(String args[]) {
try {
Class cls = Class.forName("java.lang.String");
Object arr = Array.newInstance(cls, 10);
Array.set(arr, 5, "this is a test");
String s = (String) Array.get(arr, 5);
System.out.println(s);
} catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}

  例中建立了 10 個單位長度的 String 數組,為第 5 個位置的字串賦了值,最後將這個字串從數組中取得並列印了出來。

  下面這段代碼提供了一個更複雜的例子:

import java.lang.reflect.*;

public class array2 {
public static void main(String args[]) {
int dims[] = new int[]{5, 10, 15};
Object arr = Array.newInstance(Integer.TYPE, dims);
Object arrobj = Array.get(arr, 3);
Class cls = arrobj.getClass().getComponentType();
System.out.println(cls);
arrobj = Array.get(arrobj, 5);
Array.setInt(arrobj, 10, 37);
int arrcast[][][] = (int[][][]) arr;
System.out.println(arrcast[3][5][10]);
}
}

  例中建立了一個 5 x 10 x 15 的整型數組,並為處於 [3][5][10] 的元素賦了值為
37.注意,多維陣列實際上就是數組的數組,例如,第一個 Array.get 之後,arrobj 是一個 10 x 15
的數組。進而取得其中的一個元素,即長度為 15 的數組,並使用 Array.setInt 為它的第 10 個元素賦值。

  注意建立數組時的類型是動態,在編譯時間並不知道其類型。

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