在 Java 运行时环境中，对于任意一个类，能否知道这个类有哪些属性和方法?对于任意
一个对象，能否调用它的任意一个方法?答案是肯定的。这种动态获取类的信息，以及动态
调用对象的方法的功能来自于Java 语言的反射(Reflection)机制。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。
在 JDK 中，主要由以下类来实现Java 反射机制，这些类都位于java.lang.reflect
包中。
Class类：代表一个类。
Field类：代表类的成员变量(成员变量也称为类的属性)。
Method类：代表类的方法。
Constructor 类：代表类的构造方法。
Array类：提供了动态创建数组，以及访问数组元素的静态方法。
如例程1所示DumpMethods 类演示了Reflection API的基本作用，它读取命令
行参数指定的类名，然后打印这个类所具有的方法信息：
例程1：DumpMethods.java
Java代码
- import java.lang.reflect.*;
- public class DumpMethods {
- public static void main(String args[]) throws Exception {
- // 加载并初始化命令行参数指定的类
- Class classType = Class.forName(args[0]);
- // 获得类的所有方法
- Method methods[] = classType.getDeclaredMethods();
- for (int i = 0; i < methods.length; i++)
- System.out.println(methods[i].toString());
- }
- }
运行命令“java DumpMethods java.util.Stack”，就会显示java.util.Stack类所具有的方法，程序的打印结果如下：
- public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.pop()
- public java.lang.Object java.util.Stack.push(java.lang.Object)
- public boolean java.util.Stack.empty()
- public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.peek()
- public synchronized int java.util.Stack.search(java.lang.Object)
如例程2 所示ReflectTester 类进一步演示了Reflection API 的基本使用方法。
ReflectTester 类有一个copy(Object object)方法，这个方法能够创建一个和参数object同样类型的对象，然后把object对象中的所有属性复制到新建的对象中，并将它返回。这个例子只能复制简单的JavaBean，假定JavaBean的每个属性都有public类型的
getXXX()和setXXX()方法。
例程2 ReflectTester.java
Java代码
- import java.lang.reflect.*;
- public class ReflectTester {
- public Object copy(Object object) throws Exception {
- // 获得对象的类型
- Class classType = object.getClass();
- System.out.println("Class:" + classType.getName());
- // 通过默认构造方法创建一个新的对象
- Object objectCopy = classType.getConstructor(new Class[] {})
- .newInstance(new Object[] {});
- // 获得对象的所有属性
- Field fields[] = classType.getDeclaredFields();
- for (int i = 0; i < fields.length; i++) {
- Field field = fields[i];
- String fieldName = field.getName();
- String firstLetter = fieldName.substring(0, 1).toUpperCase();
- // 获得和属性对应的getXXX()方法的名字
- String getMethodName = "get" + firstLetter + fieldName.substring(1);
- // 获得和属性对应的setXXX()方法的名字
- String setMethodName = "set" + firstLetter + fieldName.substring(1);
- // 获得和属性对应的getXXX()方法
- Method getMethod = classType.getMethod(getMethodName,
- new Class[] {});
- // 获得和属性对应的setXXX()方法
- Method setMethod = classType.getMethod(setMethodName,
- new Class[] { field.getType() });
- // 调用原对象的getXXX()方法
- Object value = getMethod.invoke(object, new Object[] {});
- System.out.println(fieldName + ":" + value);
- // 调用复制对象的setXXX()方法
- setMethod.invoke(objectCopy, new Object[] { value });
- }
- return objectCopy;
- }
- public static void main(String[] args) throws Exception {
- Customer customer = new Customer("Tom", 21);
- customer.setId(new Long(1));
- Customer customerCopy = (Customer) new ReflectTester().copy(customer);
- System.out.println("Copy information:" + customerCopy.getName() + " "
- + customerCopy.getAge());
- }
- }
- class Customer { // Customer类是一个JavaBean
- private Long id;
- private String name;
- private int age;
- public Customer() {
- }
- public Customer(String name, int age) {
- this.name = name;
- this.age = age;
- }
- public Long getId() {
- return id;
- }
- public void setId(Long id) {
- this.id = id;
- }
- public String getName() {
- return name;
- }
- public void setName(String name) {
- this.name = name;
- }
- public int getAge() {
- return age;
- }
- public void setAge(int age) {
- this.age = age;
- }
- }
执行结果：Class:Customer
id:1
name:Tom
age:21
Copy information:Tom 21
Class类是Reflection API中的核心类，它有以下方法。
getName()：获得类的完整名字。
getFields()：获得类的public类型的属性。
getDeclaredFields()：获得类的所有属性。
getMethods()：获得类的public类型的方法。
getDeclaredMethods()：获得类的所有方法。
getMethod(String name, Class[] parameterTypes)：获得类的特定方法，name 参
数指定方法的名字，parameterTypes参数指定方法的参数类型。
getConstrutors()：获得类的public类型的构造方法。
getConstrutor(Class[] parameterTypes)：获得类的特定构造方法，parameterTypes参数指定构造方法的参数类型。
如例程3 所示的InvokeTester 类的main()方法中，运用反射机制调用一个
InvokeTester 对象的add()和echo()方法。
例程3 InvokeTester.java
Java代码
- import java.lang.reflect.*;
- public class InvokeTester {
- public int add(int param1, int param2) {
- return param1 + param2;
- }
- public String echo(String msg) {
- return "echo:" + msg;
- }
- public static void main(String[] args) throws Exception {
- Class classType = InvokeTester.class;
- Object invokeTester = classType.newInstance();
- // 调用InvokeTester对象的add()方法
- Method addMethod = classType.getMethod("add", new Class[] { int.class,
- int.class });
- Object result = addMethod.invoke(invokeTester, new Object[] {
- new Integer(100), new Integer(200) });
- System.out.println((Integer) result);
- // 调用InvokeTester对象的echo()方法
- Method echoMethod = classType.getMethod("echo",
- new Class[] { String.class });
- result = echoMethod.invoke(invokeTester, new Object[] { "Hello" });
- System.out.println((String) result);
- }
- }
执行结果：300
echo:Hello
add()方法的两个参数为int 类型，获得表示add()方法的Method对象的代码如下：
Method addMethod=classType.getMethod("add",new Class[]{int.class,int.class});
Method类的invoke(Object obj,Object args[])方法接收的参数必须为对象，如果参数为基本类型数据，必须转换为相应的包装类型的对象。invoke()方法的返回值总是对象，
如果实际被调用的方法的返回类型是基本类型数据，那么invoke()方法会把它转换为相
应的包装类型的对象，再将其返回。
在本例中，尽管InvokeTester 类的add()方法的两个参数及返回值都是int 类型，调
用addMethod对象的invoke()方法时，只能传递Integer 类型的参数，并且invoke()方法的返回类型也是Integer 类型，Integer 类是int 基本类型的包装类：
Object result=addMethod.invoke(invokeTester,
new Object[]{new Integer(100),new Integer(200)});
System.out.println((Integer)result); //result 为Integer类型
java.lang.Array 类提供了动态创建和访问数组元素的各种静态方法。如例程10-4
所示的ArrayTester1 类的main()方法创建了一个长度为10 的字符串数组，接着把索引
位置为5 的元素设为“hello”，然后再读取索引位置为5 的元素的值。
例程10-4 ArrayTester1.java
Java代码
- import java.lang.reflect.*;
- public class ArrayTester1 {
- public static void main(String args[]) throws Exception {
- Class classType = Class.forName("java.lang.String");
- // 创建一个长度为10 的字符串数组
- Object array = Array.newInstance(classType, 10);
- // 把索引位置为5 的元素设为"hello"
- Array.set(array, 5, "hello");
- // 读取索引位置为5 的元素的值
- String s = (String) Array.get(array, 5);
- System.out.println(s); //输出hello
- }
- }
如例程10-5 所示的ArrayTester2 类的main()方法创建了一个5×10×15 的整型数
组，并把索引位置为[3][5][10]的元素的值为设37。
Java代码
- import java.lang.reflect.*;
- public class ArrayTester2 {
- public static void main(String args[]) {
- int dims[] = new int[] { 5, 10, 15 };
- Object array = Array.newInstance(Integer.TYPE, dims);
- // 使arrayObj 引用array[3]
- Object arrayObj = Array.get(array, 3);
- Class cls = arrayObj.getClass().getComponentType();
- System.out.println(cls);
- // 使arrayObj 引用array[3][5]
- arrayObj = Array.get(arrayObj, 5);
- // 把元素array[3][5][10]设为37
- Array.setInt(arrayObj, 10, 37);
- int arrayCast[][][] = (int[][][]) array;
- System.out.println(arrayCast[3][5][10]);
- }
- }
输出：
class [I
37???
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