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反射机制

发表于: 2014-10-10   作者:Ckery_locker   来源:转载   浏览次数:
摘要:            JAVA反射(放射)机制:“,允许改变程序结构或变量类型,这种语言称为动态语言”。从这个观点看,Perl,Python,Ruby是动态语言,C++,Java,C#不是动态语言。但是JAVA有着一个非常突出的动态相关机制:Reflection,用在Java身上指的是我们可以于运行时加载

  

        JAVA反射(放射)机制:“,允许改变程序结构或变量类型,这种语言称为动态语言”。从这个观点看,Perl,Python,Ruby是动态语言,C++,Java,C#不是动态语言。但是JAVA有着一个非常突出的动态相关机制:Reflection,用在Java身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes。换句话说,Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class,获悉其完整构造(但不包括methods定义),并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。

        功能

Java反射机制主要提供了以下功能: 在运行时判断任意一个对象所属的类;在运行时构造任意一个类的对象;在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法;在运行时调用任意一个对象的方法;生成动态代理。
有时候我们说某个语言具有很强的动态性,有时候我们会区分动态和静态的不同技术与作法。我们朗朗上口动态绑定(dynamic binding)、动态链接(dynamic linking)、动态加载(dynamic loading)等。然而“动态”一词其实没有绝对而普遍适用的严格定义,有时候甚至像面向对象当初被导入编程领域一样,一人一把号,各吹各的调。
一般而言,开发者社群说到动态语言,大致认同的一个定义是:“程序运行时,允许改变程序结构或变量类型,这种语言称为动态语言”。从这个观点看,Perl,Python,Ruby是动态语言,C++,Java,C#不是动态语言。
尽管在这样的定义与分类下Java不是动态语言,它却有着一个非常突出的动态相关机制:Reflection。这个字的意思是“反射、映象、倒影”,用在Java身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes。换句话说,Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class,获悉其完整构造(但不包括methods定义),并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。这种“看透class”的能力(the ability of the program to examine itself)被称为introspection(内省、内观、反省)。Reflection和introspection是常被并提的两个术语。
Java如何能够做出上述的动态特性呢?这是一个深远话题,本文对此只简单介绍一些概念。整个篇幅最主要还是介绍Reflection APIs,也就是让读者知道如何探索class的结构、如何对某个“运行时才获知名称的class”生成一份实体、为其fields设值、调用其methods。本文将谈到java.lang.Class,以及java.lang.reflect中的Method、Field、Constructor等等classes。
      Class
众所周知Java有个Object 类,是所有Java 类的继承根源,其内声明了数个应该在所有Java 类中被改写的方法:hashCode()、equals()、clone()、toString()、getClass()等。其中getClass()返回一个Class 对象。
Class 类十分特殊。它和一般类一样继承自Object,其实体用以表达Java程序运行时的classes和interfaces,也用来表达enum、array、primitive Java types(boolean, byte, char, short, int, long, float, double)以及关键词void。当一个class被加载,或当加载器(class loader)的defineClass()被JVM调用,JVM 便自动产生一个Class 对象。如果您想借由“修改Java标准库源码”来观察Class 对象的实际生成时机(例如在Class的constructor内添加一个println()),这样是行不通的!因为Class并没有public constructor。
Class是Reflection故事起源。针对任何您想探勘的类,唯有先为它产生一个Class 对象,接下来才能经由后者唤起为数十多个的Reflection APIs。这些APIs将在稍后的探险活动中一一亮相。
public final
class Class<T> implements Serializable,
java.lang.reflect.GenericDeclaration,
java.lang.reflect.AnnotatedElement {
private Class() {}
public String toString() {
return ( isInterface() ? "interface " :
(isPrimitive() ? "" : "class "))
+ getName();
}
...
 
        取得途径
Java允许我们从多种管道为一个class生成对应的Class object。图2是一份整理。
Class object 诞生管道
示例:
1)运用getClass()
注:每个class 都有此函数
String str = "abc";
Class c1 = str.getClass();
2)运用Class.getSuperclass()
Button b = new Button();
Class c1 = b.getClass();
Class c2 = c1.getSuperclass();
3)运用static method------Class.forName()(最常被使用)
Class c1 = Class.forName ("java.lang.String");
Class c2 = Class.forName ("java.awt.Button");
Class c3 = Class.forName ("java.util.LinkedList$Entry");
Class c4 = Class.forName ("I");
Class c5 = Class.forName (".class");
4)运用primitive wrapper classes的TYPE 语法
Class c1 = Boolean.TYPE;
Class c2 = Byte.TYPE;
Class c3 = Character.TYPE;
Class c4 = Short.TYPE;
Class c5 = Integer.TYPE;
Class c6 = Long.TYPE;
Class c7 = Float.TYPE;
Class c8 = Double.TYPE;
Class c9 = Void.TYPE;
图2:Java 允许多种管道生成Class object。
Java classes 组成分析
首先容我以图3的java.util.LinkedList为例,将Java class的定义大卸八块,每一块分别对应图4所示的Reflection API。图5则是“获得class各区块信息”的程序示例及执行结果,它们都取自本文示例程序的对应片段。
packagejava.util; //(1)
import java.lang.*; //(2)
public class LinkedList<E> //(3)(4)(5)
extendsAbstractSequentialList<E> //(6)
implements List<E>, Queue<E>,
Cloneable, .Serializable //(7)
{
private static class Entry<E> { … }//(8)
public LinkedList() { … } //(9)
public LinkedList(Collection<? extends E> c) { … }
public E getFirst() { … } //(10)
public E getLast() { … }
private transient Entry<E> header = …; //(11)
private transient int size = 0;
}

反射机制

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