java反射机制的作用,JAVA反射机制作用?
java反射机制的作用,JAVA反射机制作用?详细介绍
本文目录一览: JAVA中反射是什么
JAVA反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意方法和属性;这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。
JAVA反射(放射)机制:“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。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。
拓展资料:
Java是一门面向对象编程语言,不仅吸收了C++语言的各种优点,还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念,因此Java语言具有功能强大和简单易用两个特征。Java语言作为静态面向对象编程语言的代表,极好地实现了面向对象理论,允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程。
Java具有简单性、面向对象、分布式、健壮性、安全性、平台独立与可移植性、多线程、动态性等特点。Java可以编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统和嵌入式系统应用程序等 。
参考资料:JAVA反射机制-百度百科
JAVA中的反射是运行中的程序检查自己和软件运行环境的能力,它可以根据它发现的进行改变。通俗的讲就是反射可以在运行时根据指定的类名获得类的信息。
首先我们先明确两个概念,静态编译和动态编译。
静态编译:在编译时确定类型,绑定对象,即通过。 动态编译:运行时确定类型,绑定对象。动态编译最大限度发挥了java的灵活性,体现了多 态的应用,有以降低类之间的藕合性。
我们可以明确的看出动态编译的好处,而反射就是运用了动态编译创建对象。
往往对比能更加直观的向我们展示两者的不同。
若是不用反射,它是这样的
interface fruit{
public abstract void eat();
} class Apple implements fruit{
public void eat(){ System.out.println("Apple"); } } class Orange implements fruit{ public void eat(){ System.out.println("Orange"); } } // 构造工厂类 // 也就是说以后如果我们在添加其他的实例的时候只需要修改工厂类就行了
class Factory{ public static fruit getInstance(String fruitName){ fruit f=null; if("Apple".equals(fruitName)){ f=new Apple(); } if("Orange".equals(fruitName)){ f=new Orange(); } return f; } }
class hello{ public static void main(String[] a){ fruit f=Factory.getInstance("Orange"); f.eat(); } }
可以发现,每当我们要添加一种新的水果的时候,我们将不得不改变Factory中的源码,而往往改变原有正确代码是一种十分危险的行为。而且随着水果种类的增加,你会发现你的factory类会越来越臃肿,
不得不说这是一种十分--的做法。(初学者可能会问,我们为什么不直接在main方法中new水果那,我们可能会需要getInstance方法做一些别的事情。。。所以不直接new);
而反射无疑是一种聪明的办法,看代码。
interface fruit{public abstract void eat(); }class Apple implements fruit{public void eat(){System.out.println("Apple");} }class Orange implements fruit{public void eat(){System.out.println("Orange");} }
class Factory{public static fruit getInstance(String ClassName){fruit f=null;try{f=(fruit)Class.forName(ClassName).newInstance();}catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return f;} }
class hello{
public static void main(String[] a){fruit f=Factory.getInstance("Reflect.Apple");if(f!=null){f.eat();}} }
在出现新品种水果的时候,你完全不用去修改原有代码。
从上面的案例中,我们可以清楚的体会到反射的优越性。
那么有的人又会问,这个例子能完全明白,但是如果放到实际的编程,应用中,我们又会在什么情况下用到反射那?
举一个看到过的例子,在实际开发中,我们需要把一个包中的class new出来,但是这个包中的类总是需要变动,那么怎么办,难道总是修改main方法中xxx=new xxx()吗。这样无疑是麻烦的。而运用反射。
我们可以相应的增加一个配置文件,在里面记录包中所有的类名,包中类增加时就加一个类名,删除时就删除一个类名。让main方法去读取这个配置文件中的类名,通过反射获得实例,完全不用我们去修改main方法中的代码。
他甚至可以修改其他类中的私有属性。android开发中,我们需要改变一个私有标志位的时候,android源码并没有提供set方法,我们又不能改变源码,怎么办,反射可以完美解决这个问题。
说了这么多,那么我们的开发中,为什么不全部都用反射那?一个原因,开销,它的开销是什么昂贵的,随意尽量在最需要的地方使用反射。
说完是什么,为什么,我们必然需要掌握如何使用反射,先看反射中涉及了那些方法。
Class c=Class.forName("className");注明:className必须为全名,也就是得包含包名,比如,cn.netjava.pojo.UserInfo;
Object obj=c.newInstance();//创建对象的实例 OK,有了对象就什么都好办了,想要什么信息就有什么信息了。 获得构造函数的方法 Constructor getConstructor(Class[] params)//根据指定参数获得public构造器
Constructor[] getConstructors()//获得public的所有构造器
Constructor getDeclaredConstructor(Class[] params)//根据指定参数获得public和非public的构造器
Constructor[] getDeclaredConstructors()//获得public的所有构造器 获得类方法的方法 Method getMethod(String name, Class[] params),根据方法名,参数类型获得方法
Method[] getMethods()//获得所有的public方法
Method getDeclaredMethod(String name, Class[] params)//根据方法名和参数类型,获得public和非public的方法
Method[] getDeclaredMethods()//获得所以的public和非public方法 获得类中属性的方法 Field getField(String name)//根据变量名得到相应的public变量
Field[] getFields()//获得类中所以public的方法
Field getDeclaredField(String name)//根据方法名获得public和非public变量
Field[] getDeclaredFields()//获得类中所有的public和非public方法
看到这些方法,你就可以明白,反射是多么的强大了,当你正确使用这些方法的时候,基本上是掌握了反射的技巧。
还有 反射操作数组:
String[] str = (String[]) Array.newInstance(String.class, 5);
//反射调用sleep方法Object invoke = method.invoke(obj, 5);//obj.sleep(5);System.out.println(invoke);
扩展资料:如果不知道某个对象的确切类型,RTTI可以告诉你,但是有一个前提:这个类型在编译时必须已知,这样才能使用RTTI来识别它。Class类与java.lang.reflect类库一起对反射进行了支持,该类库包含Field、Method和Constructor类,这些类的对象由JVM在启动时创建,用以表示未知类里对应的成员。
这样的话就可以使用Contructor创建新的对象,用get()和set()方法获取和修改类中与Field对象关联的字段,用invoke()方法调用与Method对象关联的方法。另外,还可以调用getFields()、getMethods()和getConstructors()等许多便利的方法,以返回表示字段、方法、以及构造器对象的数组,这样,对象信息可以在运行时被完全确定下来,而在编译时不需要知道关于类的任何事情。
反射机制并没有什么神奇之处,当通过反射与一个未知类型的对象打交道时,JVM只是简单地检查这个对象,看它属于哪个特定的类。因此,那个类的.class对于JVM来说必须是可获取的,要么在本地机器上,要么从网络获取。所以对于RTTI和反射之间的真正区别只在于:
RTTI,编译器在编译时打开和检查.class文件
反射,运行时打开和检查.class文件
参考资料:JAVA反射机制-百度百科
一、反射的概述
JAVA反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法和属性;这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。要想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象。而解剖使用的就是Class类中的方法.所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象.
以上的总结就是什么是反射反射就是把java类中的各种成分映射成一个个的Java对象例如:一个类有:成员变量、方法、构造方法、包等等信息,利用反射技术可以对一个类进行解剖,把个个组成部分映射成一个个对象。(其实:一个类中这些成员方法、构造方法、在加入类中都有一个类来描述)如图是类的正常加载过程:反射的原理在与class对象。熟悉一下加载的时候:Class对象的由来是将class文件读入内存,并为之创建一个Class对象。
二、Java中为什么需要反射?反射要解决什么问题?
Java中编译类型有两种:
静态编译:在编译时确定类型,绑定对象即通过。
动态编译:运行时确定类型,绑定对象。动态编译最大限度地发挥了Java的灵活性,体现了多态的应用,可以减低类之间的耦合性。
Java反射是Java被视为动态(或准动态)语言的一个关键性质。这个机制允许程序在运行时透过Reflection APIs取得任何一个已知名称的class的内部信息,包括其modifiers(诸如public、static等)、superclass(例如Object)、实现之interfaces(例如Cloneable),也包括fields和methods的所有信息,并可于运行时改变fields内容或唤起methods。
Reflection可以在运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes。即Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class,获取其完整构造,并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。
反射(reflection)允许静态语言在运行时(runtime)检查、修改程序的结构与行为。在静态语言中,使用一个变量时,必须知道它的类型。在Java中,变量的类型信息在编译时都保存到了class文件中,这样在运行时才能保证准确无误;换句话说,程序在运行时的行为都是固定的。如果想在运行时改变,就需要反射这东西了。
实现Java反射机制的类都位于java.lang.reflect包中:
Class类:代表一个类
Field类:代表类的成员变量(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,以及访问数组的元素的静态方法
一句话概括就是使用反射可以赋予jvm动态编译的能力,否则类的元数据信息只能用静态编译的方式实现,例如热加载,Tomcat的classloader等等都没法支持。
三、使用
1、获取Class对象的三种方式
1.1 Object ——> getClass();1.2 任何数据类型(包括基本数据类型)都有一个“静态”的class属性1.3 通过Class类的静态方法:forName(String className)(常用)
希望对您有所帮助!~
反射的概念是由Smith在1982年首次提出的,主要是指程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力。这一概念的提出很快引发了计算机科学领域关于应用反射性的研究。它首先被程序语言的设计领域所采用,并在Lisp和面向对象方面取得了成绩。其中LEAD/LEAD++ 、OpenC++ 、MetaXa和OpenJava等就是基于反射机制的语言。最近,反射机制也被应用到了视窗系统、操作系统和文件系统中。
反射本身并不是一个新概念,它可能会使我们联想到光学中的反射概念,尽管计算机科学赋予了反射概念新的含义,但是,从现象上来说,它们确实有某些相通之处,这些有助于我们的理解。在计算机科学领域,反射是指一类应用,它们能够自描述和自控制。也就是说,这类应用通过采用某种机制来实现对自己行为的描述(self-representation)和监测(examination),并能根据自身行为的状态和结果,调整或修改应用所描述行为的状态和相关的语义。可以看出,同一般的反射概念相比,计算机科学领域的反射不单单指反射本身,还包括对反射结果所采取的措施。所有采用反射机制的系统(即反射系统)都希望使系统的实现更开放。可以说,实现了反射机制的系统都具有开放性,但具有开放性的系统并不一定采用了反射机制,开放性是反射系统的必要条件。一般来说,反射系统除了满足开放性条件外还必须满足原因连接(Causally-connected)。所谓原因连接是指对反射系统自描述的改变能够立即反映到系统底层的实际状态和行为上的情况,反之亦然。开放性和原因连接是反射系统的两大基本要素。13800
Java中,反射是一种强大的工具。它使您能够创建灵活的代码,这些代码可以在运行时装配,无需在组件之间进行源代表链接。反射允许我们在编写与执行时,使我们的程序代码能够接入装载到JVM中的类的内部信息,而不是源代码中选定的类协作的代码。这使反射成为构建灵活的应用的主要工具。但需注意的是:如果使用不当,反射的成本很高。
二、Java中的类反射:
Reflection 是 Java 程序开发语言的特征之一,它允许运行中的 Java 程序对自身进行检查,或者说“自审”,并能直接操作程序的内部属性。Java 的这一能力在实际应用中也许用得不是很多,但是在其它的程序设计语言中根本就不存在这一特性。例如,Pascal、C 或者 C++ 中就没有办法在程序中获得函数定义相关的信息。
1.检测类:
1.1 reflection的工作机制
考虑下面这个简单的例子,让我们看看 reflection 是如何工作的。
import java.lang.reflect.*;
public class DumpMethods {
public static void main(String args[]) {
try {
Class c = Class.forName(args[0]);
Method m[] = c.getDeclaredMethods();
for (int i = 0; i < m.length; i++)
System.out.println(m[i].toString());
} catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}
按如下语句执行:
java DumpMethods java.util.Stack
它的结果输出为:
public java.lang.Object java.util.Stack.push(java.lang.Object)
public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.pop()
public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.peek()
public boolean java.util.Stack.empty()
public synchronized int java.util.Stack.search(java.lang.Object)
这样就列出了java.util.Stack 类的各方法名以及它们的限制符和返回类型。
这个程序使用 Class.forName 载入指定的类,然后调用 getDeclaredMethods 来获取这个类中定义了的方法列表。java.lang.reflect.Methods 是用来描述某个类中单个方法的一个类。
1.2 Java类反射中的主要方法
对于以下三类组件中的任何一类来说 -- 构造函数、字段和方法 -- java.lang.Class 提供四种独立的反射调用,以不同的方式来获得信息。调用都遵循一种标准格式。以下是用于查找构造函数的一组反射调用:
l Constructor getConstructor(Class[] params) -- 获得使用特殊的参数类型的公共构造函数,
l Constructor[] getConstructors() -- 获得类的所有公共构造函数
l Constructor getDeclaredConstructor(Class[] params) -- 获得使用特定参数类型的构造函数(与接入级别无关)
l Constructor[] getDeclaredConstructors() -- 获得类的所有构造函数(与接入级别无关)
获得字段信息的Class 反射调用不同于那些用于接入构造函数的调用,在参数类型数组中使用了字段名:
l Field getField(String name) -- 获得命名的公共字段
l Field[] getFields() -- 获得类的所有公共字段
l Field getDeclaredField(String name) -- 获得类声明的命名的字段
l Field[] getDeclaredFields() -- 获得类声明的所有字段
用于获得方法信息函数:
l Method getMethod(String name, Class[] params) -- 使用特定的参数类型,获得命名的公共方法
l Method[] getMethods() -- 获得类的所有公共方法
l Method getDeclaredMethod(String name, Class[] params) -- 使用特写的参数类型,获得类声明的命名的方法
l Method[] getDeclaredMethods() -- 获得类声明的所有方法
1.3开始使用 Reflection:
用于 reflection 的类,如 Method,可以在 java.lang.relfect 包中找到。使用这些类的时候必须要遵循三个步骤:第一步是获得你想操作的类的 java.lang.Class 对象。在运行中的 Java 程序中,用 java.lang.Class 类来描述类和接口等。
下面就是获得一个 Class 对象的方法之一:
Class c = Class.forName("java.lang.String");
这条语句得到一个 String 类的类对象。还有另一种方法,如下面的语句:
Class c = int.class;
或者
Class c = Integer.TYPE;
它们可获得基本类型的类信息。其中后一种方法中访问的是基本类型的封装类 (如 Integer) 中预先定义好的 TYPE 字段。
第二步是调用诸如 getDeclaredMethods 的方法,以取得该类中定义的所有方法的列表。
一旦取得这个信息,就可以进行第三步了——使用 reflection API 来操作这些信息,如下面这段代码:
Class c = Class.forName("java.lang.String");
Method m[] = c.getDeclaredMethods();
System.out.println(m[0].toString());
它将以文本方式打印出 String 中定义的第一个方法的原型。
2.处理对象:
如果要作一个开发工具像debugger之类的,你必须能发现filed values,以下是三个步骤:
a.创建一个Class对象
b.通过getField 创建一个Field对象
c.调用Field.getXXX(Object)方法(XXX是Int,Float等,如果是对象就省略;Object是指实例).
例如:
import java.lang.reflect.*;
import java.awt.*;
class SampleGet {
public static void main(String[] args) {
Rectangle r = new Rectangle(100, 325);
printHeight(r);
}
static void printHeight(Rectangle r) {
Field heightField;
Integer heightValue;
Class c = r.getClass();
try {
heightField = c.getField("height");
heightValue = (Integer) heightField.get(r);
System.out.println("Height: " + heightValue.toString());
} catch (NoSuchFieldException e) {
System.out.println(e);
} catch (SecurityException e) {
System.out.println(e);
} catch (IllegalAccessException e) {
System.out.println(e);
}
}
}
三、安全性和反射:
在处理反射时安全性是一个较复杂的问题。反射经常由框架型代码使用,由于这一点,我们可能希望框架能够全面接入代码,无需考虑常规的接入限制。但是,在其它情况下,不受控制的接入会带来严重的安全性风险,例如当代码在不值得信任的代码共享的环境中运行时。
由于这些互相矛盾的需求,Java编程语言定义一种多级别方法来处理反射的安全性。基本模式是对反射实施与应用于源代码接入相同的限制:
n 从任意位置到类公共组件的接入
n 类自身外部无任何到私有组件的接入
n 受保护和打包(缺省接入)组件的有限接入
不过至少有些时候,围绕这些限制还有一种简单的方法。我们可以在我们所写的类中,扩展一个普通的基本类java.lang.reflect.AccessibleObject 类。这个类定义了一种setAccessible方法,使我们能够启动或关闭对这些类中其中一个类的实例的接入检测。唯一的问题在于如果使用了安全性管理器,它将检测正在关闭接入检测的代码是否许可了这样做。如果未许可,安全性管理器抛出一个例外。
下面是一段程序,在TwoString 类的一个实例上使用反射来显示安全性正在运行:
public class ReflectSecurity {
public static void main(String[] args) {
try {
TwoString ts = new TwoString("a", "b");
Field field = clas.getDeclaredField("m_s1");
// field.setAccessible(true);
System.out.println("Retrieved value is " +
field.get(inst));
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace(System.out);
}
}
}
如果我们编译这一程序时,不使用任何特定参数直接从命令行运行,它将在field .get(inst)调用中抛出一个IllegalAccessException异常。如果我们不注释field.setAccessible(true)代码行,那么重新编译并重新运行该代码,它将编译成功。最后,如果我们在命令行添加了JVM参数-Djava.security.manager以实现安全性管理器,它仍然将不能通过编译,除非我们定义了ReflectSecurity类的许可权限。
四、反射性能:
反射是一种强大的工具,但也存在一些不足。一个主要的缺点是对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作,我们可以告诉JVM,我们希望做什么并且它满足我们的要求。这类操作总是慢于只直接执行相同的操作。
下面的程序是字段接入性能测试的一个例子,包括基本的测试方法。每种方法测试字段接入的一种形式 -- accessSame 与同一对象的成员字段协作,accessOther 使用可直接接入的另一对象的字段,accessReflection 使用可通过反射接入的另一对象的字段。在每种情况下,方法执行相同的计算 -- 循环中简单的加/乘顺序。
程序如下:
public int accessSame(int loops) {
m_value = 0;
for (int index = 0; index < loops; index++) {
m_value = (m_value + ADDITIVE_VALUE) *
MULTIPLIER_VALUE;
}
return m_value;
}
public int accessReference(int loops) {
TimingClass timing = new TimingClass();
for (int index = 0; index < loops; index++) {
timing.m_value = (timing.m_value + ADDITIVE_VALUE) *
MULTIPLIER_VALUE;
}
return timing.m_value;
}
public int accessReflection(int loops) throws Exception {
TimingClass timing = new TimingClass();
try {
Field field = TimingClass.class.
getDeclaredField("m_value");
for (int index = 0; index < loops; index++) {
int value = (field.getInt(timing) +
ADDITIVE_VALUE) * MULTIPLIER_VALUE;
field.setInt(timing, value);
}
return timing.m_value;
} catch (Exception ex) {
System.out.println("Error using reflection");
throw ex;
}
}
在上面的例子中,测试程序重复调用每种方法,使用一个大循环数,从而平均多次调用的时间衡量结果。平均值中不包括每种方法第一次调用的时间,因此初始化时间不是结果中的一个因素。下面的图清楚的向我们展示了每种方法字段接入的时间:
图 1:字段接入时间 :
我们可以看出:在前两副图中(Sun JVM),使用反射的执行时间超过使用直接接入的1000倍以上。通过比较,IBM JVM可能稍好一些,但反射方法仍旧需要比其它方法长700倍以上的时间。任何JVM上其它两种方法之间时间方面无任何显著差异,但IBM JVM几乎比Sun JVM快一倍。最有可能的是这种差异反映了Sun Hot Spot JVM的专业优化,它在简单基准方面表现得很糟糕。反射性能是Sun开发1.4 JVM时关注的一个方面,它在反射方法调用结果中显示。在这类操作的性能方面,Sun 1.4.1 JVM显示了比1.3.1版本很大的改进。
如果为为创建使用反射的对象编写了类似的计时测试程序,我们会发现这种情况下的差异不象字段和方法调用情况下那么显著。使用newInstance()调用创建一个简单的java.lang.Object实例耗用的时间大约是在Sun 1.3.1 JVM上使用new Object()的12倍,是在IBM 1.4.0 JVM的四倍,只是Sun 1.4.1 JVM上的两部。使用Array.newInstance(type, size)创建一个数组耗用的时间是任何测试的JVM上使用new type[size]的两倍,随着数组大小的增加,差异逐步缩小。
结束语:
Java语言反射提供一种动态链接程序组件的多功能方法。它允许程序创建和控制任何类的对象(根据安全性限制),无需提前硬编码目标类。这些特性使得反射特别适用于创建以非常普通的方式与对象协作的库。例如,反射经常在持续存储对象为数据库、XML或其它外部格式的框架中使用。Java reflection 非常有用,它使类和数据结构能按名称动态检索相关信息,并允许在运行着的程序中操作这些信息。Java 的这一特性非常强大,并且是其它一些常用语言,如 C、C++、Fortran 或者 Pascal 等都不具备的。
但反射有两个缺点。第一个是性能问题。用于字段和方法接入时反射要远慢于直接代码。性能问题的程度取决于程序中是如何使用反射的。如果它作为程序运行中相对很少涉及的部分,缓慢的性能将不会是一个问题。即使测试中最坏情况下的计时图显示的反射操作只耗用几微秒。仅反射在性能关键的应用的核心逻辑中使用时性能问题才变得至关重要。
许多应用中更严重的一个缺点是使用反射会模糊程序内部实际要发生的事情。程序人员希望在源代码中看到程序的逻辑,反射等绕过了源代码的技术会带来维护问题。反射代码比相应的直接代码更复杂,正如性能比较的代码实例中看到的一样。解决这些问题的最佳方案是保守地使用反射——仅在它可以真正增加灵活性的地方——记录其在目标类中的使用。
利用反射实现类的动态加载
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最近在成都写一个移动增值项目,俺负责后台server端。功能很简单,手机用户通过GPRS打开Socket与服务器连接,我则根据用户传过来的数据做出响应。做过类似项目的兄弟一定都知道,首先需要定义一个类似于MSNP的通讯协议,不过今天的话题是如何把这个系统设计得具有高度的扩展性。由于这个项目本身没有进行过较为完善的客户沟通和需求分析,所以以后肯定会有很多功能上的扩展,通讯协议肯定会越来越庞大,而我作为一个不那么勤快的人,当然不想以后再去修改写好的程序,所以这个项目是实践面向对象设计的好机会。
首先定义一个接口来隔离类:
package org.bromon.reflect;
public interface Operator
{
public java.util.List act(java.util.List params)
}
根据设计模式的原理,我们可以为不同的功能编写不同的类,每个类都继承Operator接口,客户端只需要针对Operator接口编程就可以避免很多麻烦。比如这个类:
package org.bromon.reflect.*;
public class Success implements Operator
{
public java.util.List act(java.util.List params)
{
List result=new ArrayList();
反射的概念是由Smith在1982年首次提出的,主要是指程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力。这一概念的提出很快引发了计算机科学领域关于应用反射性的研究。它首先被程序语言的设计领域所采用,并在Lisp和面向对象方面取得了成绩。其中LEAD/LEAD++ 、OpenC++ 、MetaXa和OpenJava等就是基于反射机制的语言。最近,反射机制也被应用到了视窗系统、操作系统和文件系统中。
反射本身并不是一个新概念,它可能会使我们联想到光学中的反射概念,尽管计算机科学赋予了反射概念新的含义,但是,从现象上来说,它们确实有某些相通之处,这些有助于我们的理解。在计算机科学领域,反射是指一类应用,它们能够自描述和自控制。也就是说,这类应用通过采用某种机制来实现对自己行为的描述(self-representation)和监测(examination),并能根据自身行为的状态和结果,调整或修改应用所描述行为的状态和相关的语义。可以看出,同一般的反射概念相比,计算机科学领域的反射不单单指反射本身,还包括对反射结果所采取的措施。所有采用反射机制的系统(即反射系统)都希望使系统的实现更开放。可以说,实现了反射机制的系统都具有开放性,但具有开放性的系统并不一定采用了反射机制,开放性是反射系统的必要条件。一般来说,反射系统除了满足开放性条件外还必须满足原因连接(Causally-connected)。所谓原因连接是指对反射系统自描述的改变能够立即反映到系统底层的实际状态和行为上的情况,反之亦然。开放性和原因连接是反射系统的两大基本要素。13800
Java中,反射是一种强大的工具。它使您能够创建灵活的代码,这些代码可以在运行时装配,无需在组件之间进行源代表链接。反射允许我们在编写与执行时,使我们的程序代码能够接入装载到JVM中的类的内部信息,而不是源代码中选定的类协作的代码。这使反射成为构建灵活的应用的主要工具。但需注意的是:如果使用不当,反射的成本很高。
二、Java中的类反射:
Reflection 是 Java 程序开发语言的特征之一,它允许运行中的 Java 程序对自身进行检查,或者说“自审”,并能直接操作程序的内部属性。Java 的这一能力在实际应用中也许用得不是很多,但是在其它的程序设计语言中根本就不存在这一特性。例如,Pascal、C 或者 C++ 中就没有办法在程序中获得函数定义相关的信息。
1.检测类:
1.1 reflection的工作机制
考虑下面这个简单的例子,让我们看看 reflection 是如何工作的。
import java.lang.reflect.*;
public class DumpMethods {
public static void main(String args[]) {
try {
Class c = Class.forName(args[0]);
Method m[] = c.getDeclaredMethods();
for (int i = 0; i < m.length; i++)
System.out.println(m[i].toString());
} catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}
按如下语句执行:
java DumpMethods java.util.Stack
它的结果输出为:
public java.lang.Object java.util.Stack.push(java.lang.Object)
public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.pop()
public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.peek()
public boolean java.util.Stack.empty()
public synchronized int java.util.Stack.search(java.lang.Object)
这样就列出了java.util.Stack 类的各方法名以及它们的限制符和返回类型。
这个程序使用 Class.forName 载入指定的类,然后调用 getDeclaredMethods 来获取这个类中定义了的方法列表。java.lang.reflect.Methods 是用来描述某个类中单个方法的一个类。
1.2 Java类反射中的主要方法
对于以下三类组件中的任何一类来说 -- 构造函数、字段和方法 -- java.lang.Class 提供四种独立的反射调用,以不同的方式来获得信息。调用都遵循一种标准格式。以下是用于查找构造函数的一组反射调用:
l Constructor getConstructor(Class[] params) -- 获得使用特殊的参数类型的公共构造函数,
l Constructor[] getConstructors() -- 获得类的所有公共构造函数
l Constructor getDeclaredConstructor(Class[] params) -- 获得使用特定参数类型的构造函数(与接入级别无关)
l Constructor[] getDeclaredConstructors() -- 获得类的所有构造函数(与接入级别无关)
获得字段信息的Class 反射调用不同于那些用于接入构造函数的调用,在参数类型数组中使用了字段名:
l Field getField(String name) -- 获得命名的公共字段
l Field[] getFields() -- 获得类的所有公共字段
l Field getDeclaredField(String name) -- 获得类声明的命名的字段
l Field[] getDeclaredFields() -- 获得类声明的所有字段
用于获得方法信息函数:
l Method getMethod(String name, Class[] params) -- 使用特定的参数类型,获得命名的公共方法
l Method[] getMethods() -- 获得类的所有公共方法
l Method getDeclaredMethod(String name, Class[] params) -- 使用特写的参数类型,获得类声明的命名的方法
l Method[] getDeclaredMethods() -- 获得类声明的所有方法
1.3开始使用 Reflection:
用于 reflection 的类,如 Method,可以在 java.lang.relfect 包中找到。使用这些类的时候必须要遵循三个步骤:第一步是获得你想操作的类的 java.lang.Class 对象。在运行中的 Java 程序中,用 java.lang.Class 类来描述类和接口等。
下面就是获得一个 Class 对象的方法之一:
Class c = Class.forName("java.lang.String");
这条语句得到一个 String 类的类对象。还有另一种方法,如下面的语句:
Class c = int.class;
或者
Class c = Integer.TYPE;
它们可获得基本类型的类信息。其中后一种方法中访问的是基本类型的封装类 (如 Integer) 中预先定义好的 TYPE 字段。
第二步是调用诸如 getDeclaredMethods 的方法,以取得该类中定义的所有方法的列表。
一旦取得这个信息,就可以进行第三步了——使用 reflection API 来操作这些信息,如下面这段代码:
Class c = Class.forName("java.lang.String");
Method m[] = c.getDeclaredMethods();
System.out.println(m[0].toString());
它将以文本方式打印出 String 中定义的第一个方法的原型。
2.处理对象:
如果要作一个开发工具像debugger之类的,你必须能发现filed values,以下是三个步骤:
a.创建一个Class对象
b.通过getField 创建一个Field对象
c.调用Field.getXXX(Object)方法(XXX是Int,Float等,如果是对象就省略;Object是指实例).
例如:
import java.lang.reflect.*;
import java.awt.*;
class SampleGet {
public static void main(String[] args) {
Rectangle r = new Rectangle(100, 325);
printHeight(r);
}
static void printHeight(Rectangle r) {
Field heightField;
Integer heightValue;
Class c = r.getClass();
try {
heightField = c.getField("height");
heightValue = (Integer) heightField.get(r);
System.out.println("Height: " + heightValue.toString());
} catch (NoSuchFieldException e) {
System.out.println(e);
} catch (SecurityException e) {
System.out.println(e);
} catch (IllegalAccessException e) {
System.out.println(e);
}
}
}
三、安全性和反射:
在处理反射时安全性是一个较复杂的问题。反射经常由框架型代码使用,由于这一点,我们可能希望框架能够全面接入代码,无需考虑常规的接入限制。但是,在其它情况下,不受控制的接入会带来严重的安全性风险,例如当代码在不值得信任的代码共享的环境中运行时。
由于这些互相矛盾的需求,Java编程语言定义一种多级别方法来处理反射的安全性。基本模式是对反射实施与应用于源代码接入相同的限制:
n 从任意位置到类公共组件的接入
n 类自身外部无任何到私有组件的接入
n 受保护和打包(缺省接入)组件的有限接入
不过至少有些时候,围绕这些限制还有一种简单的方法。我们可以在我们所写的类中,扩展一个普通的基本类java.lang.reflect.AccessibleObject 类。这个类定义了一种setAccessible方法,使我们能够启动或关闭对这些类中其中一个类的实例的接入检测。唯一的问题在于如果使用了安全性管理器,它将检测正在关闭接入检测的代码是否许可了这样做。如果未许可,安全性管理器抛出一个例外。
下面是一段程序,在TwoString 类的一个实例上使用反射来显示安全性正在运行:
public class ReflectSecurity {
public static void main(String[] args) {
try {
TwoString ts = new TwoString("a", "b");
Field field = clas.getDeclaredField("m_s1");
// field.setAccessible(true);
System.out.println("Retrieved value is " +
field.get(inst));
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace(System.out);
}
}
}
如果我们编译这一程序时,不使用任何特定参数直接从命令行运行,它将在field .get(inst)调用中抛出一个IllegalAccessException异常。如果我们不注释field.setAccessible(true)代码行,那么重新编译并重新运行该代码,它将编译成功。最后,如果我们在命令行添加了JVM参数-Djava.security.manager以实现安全性管理器,它仍然将不能通过编译,除非我们定义了ReflectSecurity类的许可权限。
四、反射性能:
反射是一种强大的工具,但也存在一些不足。一个主要的缺点是对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作,我们可以告诉JVM,我们希望做什么并且它满足我们的要求。这类操作总是慢于只直接执行相同的操作。
下面的程序是字段接入性能测试的一个例子,包括基本的测试方法。每种方法测试字段接入的一种形式 -- accessSame 与同一对象的成员字段协作,accessOther 使用可直接接入的另一对象的字段,accessReflection 使用可通过反射接入的另一对象的字段。在每种情况下,方法执行相同的计算 -- 循环中简单的加/乘顺序。
程序如下:
public int accessSame(int loops) {
m_value = 0;
for (int index = 0; index < loops; index++) {
m_value = (m_value + ADDITIVE_VALUE) *
MULTIPLIER_VALUE;
}
return m_value;
}
public int accessReference(int loops) {
TimingClass timing = new TimingClass();
for (int index = 0; index < loops; index++) {
timing.m_value = (timing.m_value + ADDITIVE_VALUE) *
MULTIPLIER_VALUE;
}
return timing.m_value;
}
public int accessReflection(int loops) throws Exception {
TimingClass timing = new TimingClass();
try {
Field field = TimingClass.class.
getDeclaredField("m_value");
for (int index = 0; index < loops; index++) {
int value = (field.getInt(timing) +
ADDITIVE_VALUE) * MULTIPLIER_VALUE;
field.setInt(timing, value);
}
return timing.m_value;
} catch (Exception ex) {
System.out.println("Error using reflection");
throw ex;
}
}
在上面的例子中,测试程序重复调用每种方法,使用一个大循环数,从而平均多次调用的时间衡量结果。平均值中不包括每种方法第一次调用的时间,因此初始化时间不是结果中的一个因素。下面的图清楚的向我们展示了每种方法字段接入的时间:
图 1:字段接入时间 :
我们可以看出:在前两副图中(Sun JVM),使用反射的执行时间超过使用直接接入的1000倍以上。通过比较,IBM JVM可能稍好一些,但反射方法仍旧需要比其它方法长700倍以上的时间。任何JVM上其它两种方法之间时间方面无任何显著差异,但IBM JVM几乎比Sun JVM快一倍。最有可能的是这种差异反映了Sun Hot Spot JVM的专业优化,它在简单基准方面表现得很糟糕。反射性能是Sun开发1.4 JVM时关注的一个方面,它在反射方法调用结果中显示。在这类操作的性能方面,Sun 1.4.1 JVM显示了比1.3.1版本很大的改进。
如果为为创建使用反射的对象编写了类似的计时测试程序,我们会发现这种情况下的差异不象字段和方法调用情况下那么显著。使用newInstance()调用创建一个简单的java.lang.Object实例耗用的时间大约是在Sun 1.3.1 JVM上使用new Object()的12倍,是在IBM 1.4.0 JVM的四倍,只是Sun 1.4.1 JVM上的两部。使用Array.newInstance(type, size)创建一个数组耗用的时间是任何测试的JVM上使用new type[size]的两倍,随着数组大小的增加,差异逐步缩小。
结束语:
Java语言反射提供一种动态链接程序组件的多功能方法。它允许程序创建和控制任何类的对象(根据安全性限制),无需提前硬编码目标类。这些特性使得反射特别适用于创建以非常普通的方式与对象协作的库。例如,反射经常在持续存储对象为数据库、XML或其它外部格式的框架中使用。Java reflection 非常有用,它使类和数据结构能按名称动态检索相关信息,并允许在运行着的程序中操作这些信息。Java 的这一特性非常强大,并且是其它一些常用语言,如 C、C++、Fortran 或者 Pascal 等都不具备的。
但反射有两个缺点。第一个是性能问题。用于字段和方法接入时反射要远慢于直接代码。性能问题的程度取决于程序中是如何使用反射的。如果它作为程序运行中相对很少涉及的部分,缓慢的性能将不会是一个问题。即使测试中最坏情况下的计时图显示的反射操作只耗用几微秒。仅反射在性能关键的应用的核心逻辑中使用时性能问题才变得至关重要。
许多应用中更严重的一个缺点是使用反射会模糊程序内部实际要发生的事情。程序人员希望在源代码中看到程序的逻辑,反射等绕过了源代码的技术会带来维护问题。反射代码比相应的直接代码更复杂,正如性能比较的代码实例中看到的一样。解决这些问题的最佳方案是保守地使用反射——仅在它可以真正增加灵活性的地方——记录其在目标类中的使用。
利用反射实现类的动态加载
Bromon原创 请尊重版权
最近在成都写一个移动增值项目,俺负责后台server端。功能很简单,手机用户通过GPRS打开Socket与服务器连接,我则根据用户传过来的数据做出响应。做过类似项目的兄弟一定都知道,首先需要定义一个类似于MSNP的通讯协议,不过今天的话题是如何把这个系统设计得具有高度的扩展性。由于这个项目本身没有进行过较为完善的客户沟通和需求分析,所以以后肯定会有很多功能上的扩展,通讯协议肯定会越来越庞大,而我作为一个不那么勤快的人,当然不想以后再去修改写好的程序,所以这个项目是实践面向对象设计的好机会。
首先定义一个接口来隔离类:
package org.bromon.reflect;
public interface Operator
{
public java.util.List act(java.util.List params)
}
根据设计模式的原理,我们可以为不同的功能编写不同的类,每个类都继承Operator接口,客户端只需要针对Operator接口编程就可以避免很多麻烦。比如这个类:
package org.bromon.reflect.*;
public class Success implements Operator
{
public java.util.List act(java.util.List params)
{
List result=new ArrayList();
JAVA中反射是动态获取信息以及动态调用对象方法的一种反射机制。
Java反射就是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意方法和属性;并且能改变它的属性。而这也是Java被视为动态语言的一个关键性质。
Java反射的功能是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。
扩展资料:
JAVA中反射实例:
1、Class superClass=clazz.getSuperclass();//获取父类。
System.out.println("getSuperclass:"+superClass)。
2、Class[] interfaces=clazz.getInterfaces();//获取实现接口。
System.out.println("getInterfaces:"+interfaces.length)。
3、Constructor[] cons=clazz.getConstructors();//构造方法。
System.out.println("getConstructors:"+cons.length)。
参考资料来源:百度百科: JAVA反射机制
反射有什么作用 java反射机制有什么用
1、Java语言反射提供一种动态链接程序组件的多功能方法。它允许程序创建和控制任何类的对象(根据安全性限制),无需提前硬编码目标类。这些特性使得反射 特别适用于创建以非常普通的方式与对象协作的库。例如,反射经常在持续存储对象为数据库、XML或其它外部格式的框架中使用。Java reflection 非常有用,它使类和数据结构能按名称动态检索相关信息,并允许在运行着的程序中操作这些信息。Java 的这一特性非常强大,并且是其它一些常用语言,如 C、C++、Fortran 或者 Pascal 等都不具备的。
2、但反射有两个缺点。第一个是性能问题。用于字段和方法接入时反射要远慢于直接代码。性能问题的程度取决于程序中是如何使用反射的。如果它作为程序运行中相 对很少涉及的部分,缓慢的性能将不会是一个问题。即使测试中最坏情况下的计时图显示的反射操作只耗用几微秒。仅反射在性能关键的应用的核心逻辑中使用时性 能问题才变得至关重要。
3、许多应用中更严重的一个缺点是使用反射会模糊程序内部实际要发生的事情。程序人员希望在源代码中看到程序的逻辑,反射等绕过了源代码的技术会带来维护问 题。反射代码比相应的直接代码更复杂,正如性能比较的代码实例中看到的一样。解决这些问题的最佳方案是保守地使用反射——仅在它可以真正增加灵活性的地方 ——记录其在目标类中的使用。
java中的反射机制是什么,有什么作用啊?
JAVA反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法和属性;这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
JAVA反射(放射)机制:“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。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。
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。
java中的反射机制是什么?有什么作用呢?求解,谢谢。
反射是java的一种动态执行机制,常见框架底层用的都是反射,随需而变就是反射,简单的讲,和动态沾边的都是反射。
反射在什么时候用呢?
(1)当能确定调用执行关系时,不用反射
(2)当出现不确定的情况(不知道类名,不知道属性名,不知道方法名),就可以使用反射
特殊用途:利用反射访问私有属性方法
Java反射-属性操作
Java反射机制详解1. 反射机制是什么
反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法和属性;这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
2. 反射机制能做什么
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。
3. 反射机制的相关API
通过一个对象获得完整的包名和类名
package net.xsoftlab.baike;public class TestReflect { public static void main(String[] args) throws Exception { TestReflect testReflect = new TestReflect(); System.out.println(testReflect.getClass().getName()); // 结果 net.xsoftlab.baike.TestReflect }}实例化Class类对象
package net.xsoftlab.baike;public class TestReflect { public static void main(String[] args) throws Exception { Class
class1 = null; Class
class2 = null; Class
class3 = null; // 一般采用这种形式 class1 = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect"); class2 = new TestReflect().getClass(); class3 = TestReflect.class; System.out.println("类名称 " + class1.getName()); System.out.println("类名称 " + class2.getName()); System.out.println("类名称 " + class3.getName()); }}获取一个对象的父类与实现的接口
package net.xsoftlab.baike;import java.io.Serializable;public class TestReflect implements Serializable { private static final long serialVersionUID = -2862585049955236662L; public static void main(String[] args) throws Exception { Class
clazz = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect"); // 取得父类 Class
parentClass = clazz.getSuperclass(); System.out.println("clazz的父类为:" + parentClass.getName()); // clazz的父类为: java.lang.Object // 获取所有的接口 Class
intes[] = clazz.getInterfaces(); System.out.println("clazz实现的接口有:"); for (int i = 0; i < intes.length; i++) { System.out.println((i + 1) + ":" + intes[i].getName()); } // clazz实现的接口有: // 1:java.io.Serializable }}获取某个类中的全部构造函数 - 详见下例
通过反射机制实例化一个类的对象
package net.xsoftlab.baike;import java.lang.reflect.Constructor;public class TestReflect { public static void main(String[] args) throws Exception { Class
class1 = null; class1 = Class.forName("net.xsoftlab.baike.User"); // 第一种方法,实例化默认构造方法,调用set赋值 User user = (User) class1.newInstance(); user.setAge(20); user.setName("Rollen"); System.out.println(user); // 结果 User [age=20, name=Rollen] // 第二种方法 取得全部的构造函数 使用构造函数赋值 Constructor
cons[] = class1.getConstructors(); // 查看每个构造方法需要的参数 for (int i = 0; i < cons.length; i++) { Class
clazzs[] = cons[i].getParameterTypes(); System.out.print("cons[" + i + "] ("); for (int j = 0; j < clazzs.length; j++) { if (j == clazzs.length - 1) System.out.print(clazzs[j].getName()); else System.out.print(clazzs[j].getName() + ","); } System.out.println(")"); } // 结果 // cons[0] (java.lang.String) // cons[1] (int,java.lang.String) // cons[2] () user = (User) cons[0].newInstance("Rollen"); System.out.println(user); // 结果 User [age=0, name=Rollen] user = (User) cons[1].newInstance(20, "Rollen"); System.out.println(user); // 结果 User [age=20, name=Rollen] }}class User { private int age; private String name; public User() { super(); } public User(String name) { super(); this.name = name; } public User(int age, String name) { super(); this.age = age; this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } @Override public String toString() { return "User [age=" + age + ", name=" + name + "]"; }}获取某个类的全部属性
package net.xsoftlab.baike;import java.io.Serializable;import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.Modifier;public class TestReflect implements Serializable { private static final long serialVersionUID = -2862585049955236662L; public static void main(String[] args) throws Exception { Class
clazz = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect"); System.out.println("===============本类属性==============="); // 取得本类的全部属性 Field[] field = clazz.getDeclaredFields(); for (int i = 0; i < field.length; i++) { // 权限修饰符 int mo = field[i].getModifiers(); String priv = Modifier.toString(mo); // 属性类型 Class
type = field[i].getType(); System.out.println(priv + " " + type.getName() + " " + field[i].getName() + ";"); } System.out.println("==========实现的接口或者父类的属性=========="); // 取得实现的接口或者父类的属性 Field[] filed1 = clazz.getFields(); for (int j = 0; j < filed1.length; j++) { // 权限修饰符 int mo = filed1[j].getModifiers(); String priv = Modifier.toString(mo); // 属性类型 Class
type = filed1[j].getType(); System.out.println(priv + " " + type.getName() + " " + filed1[j].getName() + ";"); } }}通过反射机制调用某个类的方法
package net.xsoftlab.baike;import java.lang.reflect.Method;public class TestReflect { public static void main(String[] args) throws Exception { Class
clazz = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect"); // 调用TestReflect类中的reflect1方法 Method method = clazz.getMethod("reflect1"); method.invoke(clazz.newInstance()); // Java 反射机制 - 调用某个类的方法1. // 调用TestReflect的reflect2方法 method = clazz.getMethod("reflect2", int.class, String.class); method.invoke(clazz.newInstance(), 20, "张三"); // Java 反射机制 - 调用某个类的方法2. // age -> 20. name -> 张三 } public void reflect1() { System.out.println("Java 反射机制 - 调用某个类的方法1."); } public void reflect2(int age, String name) { System.out.println("Java 反射机制 - 调用某个类的方法2."); System.out.println("age -> " + age + ". name -> " + name); }}通过反射机制操作某个类的属性
package net.xsoftlab.baike;import java.lang.reflect.Field;public class TestReflect { private String proprety = null; public static void main(String[] args) throws Exception { Class
clazz = Class.forName("net.xsoftlab.baike.TestReflect"); Object obj = clazz.newInstance(); // 可以直接对 private 的属性赋值 Field field = clazz.getDeclaredField("proprety"); field.setAccessible(true); field.set(obj, "Java反射机制"); System.out.println(field.get(obj)); }}4. 反射机制的应用实例
在泛型为Integer的ArrayList中存放一个String类型的对象。
package net.xsoftlab.baike;import java.lang.reflect.Method;import java.util.ArrayList;public class TestReflect { public static void main(String[] args) throws Exception { ArrayList
list = new ArrayList
(); Method method = list.getClass().getMethod("add", Object.class); method.invoke(list, "Java反射机制实例。"); System.out.println(list.get(0)); }}通过反射取得并修改数组的信息
package net.xsoftlab.baike;import java.lang.reflect.Array;public class TestReflect { public static void main(String[] args) throws Exception { int[] temp = { 1, 2, 3, 4, 5 }; Class
demo = temp.getClass().getComponentType(); System.out.println("数组类型: " + demo.getName()); System.out.println("数组长度 " + Array.getLength(temp)); System.out.println("数组的第一个元素: " + Array.get(temp, 0)); Array.set(temp, 0, 100); System.out.println("修改之后数组第一个元素为: " + Array.get(temp, 0)); }}将反射机制应用于工厂模式
package net.xsoftlab.baike;interface fruit { public abstract void eat();}class Apple implements fruit { public void eat() { System.out.println("Apple"); }}class Orange implements fruit { public void eat() { System.out.println("Orange"); }}class Factory { public static fruit getInstance(String ClassName) { fruit f = null; try { f = (fruit) Class.forName(ClassName).newInstance(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return f; }}/** * 对于普通的工厂模式当我们在添加一个子类的时候,就需要对应的修改工厂类。 当我们添加很多的子类的时候,会很麻烦。 * Java 工厂模式可以参考 * http://baike.xsoftlab.net/view/java-factory-pattern * * 现在我们利用反射机制实现工厂模式,可以在不修改工厂类的情况下添加任意多个子类。 * * 但是有一点仍然很麻烦,就是需要知道完整的包名和类名,这里可以使用properties配置文件来完成。 * * java 读取 properties 配置文件 的方法可以参考 * http://baike.xsoftlab.net/view/java-read-the-properties-configuration-file * * @author xsoftlab.net */public class TestReflect { public static void main(String[] args) throws Exception { fruit f = Factory.getInstance("net.xsoftlab.baike.Apple"); if (f != null) { f.eat(); } }}我有一个微信公众号,经常会分享一些Java技术相关的干货,还有一些学习资源。如果你喜欢我的分享,可以用微信搜索“Java团长”或者“javatuanzhang”关注。
JAVA反射机制作用?
一、什么是反射:
反射的概念是由Smith在1982年首次提出的,主要是指程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力。这一概念的提出很快引发了计算机科学领域关于应用反射性的研究。它首先被程序语言的设计领域所采用,并在Lisp和面向对象方面取得了成绩。其中LEAD/LEAD++ 、OpenC++ 、MetaXa和OpenJava等就是基于反射机制的语言。最近,反射机制也被应用到了视窗系统、操作系统和文件系统中。反射本身并不是一个新概念,尽管计算机科学赋予了反射概念新的含义。在计算机科学领域,反射是指一类应用,它们能够自描述和自控制。也就是说,这类应用通过采用某种机制来实现对自己行为的描述(self-representation)和监测(examination),并能根据自身行为的状态和结果,调整或修改应用所描述行为的状态和相关的语义。二、什么是Java中的类反射:
Reflection 是 Java 程序开发语言的特征之一,它允许运行中的 Java 程序对自身进行检查,或者说“自审”,并能直接操作程序的内部属性和方法。Java 的这一能力在实际应用中用得不是很多,但是在其它的程序设计语言中根本就不存在这一特性。例如,Pascal、C 或者 C++ 中就没有办法在程序中获得函数定义相关的信息。
Reflection 是 Java 被视为动态(或准动态)语言的关键,允许程序于执行期 Reflection APIs 取得任何已知名称之 class 的内部信息,包括 package、type parameters、superclass、implemented interfaces、inner classes, outer class, fields、constructors、methods、modifiers,并可于执行期生成instances、变更 fields 内容或唤起 methods。三、Java类反射中所必须的类:
Java的类反射所需要的类并不多,它们分别是:Field、Constructor、Method、Class、Object,下面我将对这些类做一个简单的说明。
Field类:提供有关类或接口的属性的信息,以及对它的动态访问权限。反射的字段可能是一个类(静态)属性或实例属性,简单的理解可以把它看成一个封装反射类的属性的类。
Constructor类:提供关于类的单个构造方法的信息以及对它的访问权限。这个类和Field类不同,Field类封装了反射类的属性,而Constructor类则封装了反射类的构造方法。
Method类:提供关于类或接口上单独某个方法的信息。所反映的方法可能是类方法或实例方法(包括抽象方法)。 这个类不难理解,它是用来封装反射类方法的一个类。
Class类:类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。枚举是一种类,注释是一种接口。每个数组属于被映射为 Class 对象的一个类,所有具有相同元素类型和维数的数组都共享该 Class 对象。
Object类:每个类都使用 Object 作为超类。所有对象(包括数组)都实现这个类的方法。四、Java的反射类能做什么:
看完上面的这么多我想你已经不耐烦了,你以为我在浪费你的时间,那么好吧!下面我们就用一些简单的小例子来说明它。
首先我们来看一下通过Java的反射机制我们能得到些什么。
首先我们来写一个类:java 代码
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.event.ActionEvent;
class A extends Object implements ActionListener{
private int a = 3;
public Integer b = new Integer(4);
public A(){}
public A(int id,String name){}
public int abc(int id,String name){return 0;}
public void actionPerformed(ActionEvent e){}
} 你可能被我这个类弄糊涂了,你看不出我要做什么,那就不要看这个类了,这个类是用来测试的,你知道知道它继承了Object类,有一个接口是ActionListener,两个属性int和Integer,两个构造方法和两个方法,这就足够了。
下面我们把A这个类作为一个反射类,来过去A类中的一些信息,首先我们先来过去一下反射类中的属性和属性值。java 代码
import java.lang.reflect.*;
class B{
public static void main(String args[]){
A r = new A();
Class temp = r.getClass();
try{
System.out.println("反射类中所有公有的属性");
Field[] fb =temp.getFields();
for(int j=0;j
<fb.length;j++){
Class cl = fb[j].getType();
System.out.println("fb:"+cl);
}
System.out.println("反射类中所有的属性");
Field[] fa = temp.getDeclaredFields();
for(int j=0;j
<fa.length;j++){
Class cl = fa[j].getType();
System.out.println("fa:"+cl);
}
System.out.println("反射类中私有属性的值");
Field f = temp.getDeclaredField("a");
f.setAccessible(true);
Integer i = (Integer)f.get(r);
System.out.println(i);
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
} 这里用到了两个方法,getFields()、getDeclaredFields(),它们分别是用来获取反射类中所有公有属性和反射类中所有的属性的方法。另外还有getField(String)和getDeclaredField(String)方法都是用来过去反射类中指定的属性的方法,要注意的是getField方法只能取到反射类中公有的属性,而getDeclaredField方法都能取到。
这里还用到了Field 类的setAccessible方法,它是用来设置是否有权限访问反射类中的私有属性的,只有设置为true时才可以访问,默认为false。另外 Field类还有set(Object AttributeName,Object value)方法,可以改变指定属性的值。下面我们来看一下如何获取反射类中的构造方法java 代码
import java.lang.reflect.*;
public class SampleConstructor {
public static void main(String[] args) {
A r = new A();
printConstructors(r);
}
public static void printConstructors(A r) {
Class c = r.getClass();
//获取指定类的类名
String className = c.getName();
try {
//获取指定类的构造方法
Constructor[] theConstructors = c.getConstructors();
for(int i=0; i
<theconstructors.length; i++) {
//获取指定构造方法的参数的集合
Class[] parameterTypes = theConstructors[i].getParameterTypes();
System.out.print(className + "(");
for(int j=0; j
<parametertypes.length; j++)
System.out.print(parameterTypes[j].getName() + " ");
System.out.println(")");
}
}catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
这个例子很简单,只是用getConstructors()方法获取了反射类的构造方法的集合,并用Constructor类的getParameterTypes()获取该构造方法的参数。下面我们再来获取一下反射类的父类(超类)和接口java 代码
import java.io.*;
import java.lang.reflect.*;
public class SampleInterface {
public static void main(String[] args) throws Exception {
A raf = new A();
printInterfaceNames(raf);
}
public static void printInterfaceNames(Object o) {
Class c = o.getClass();
//获取反射类的接口
Class[] theInterfaces = c.getInterfaces();
for(int i=0; i
<theinterfaces.length; i++)
System.out.println(theInterfaces[i].getName());
//获取反射类的父类(超类)
Class theSuperclass = c.getSuperclass();
System.out.println(theSuperclass.getName());
}
} 这个例子也很简单,只是用Class类的getInterfaces()方法获取反射类的所有接口,由于接口可以有多个,所以它返回一个 Class数组。用getSuperclass()方法来获取反射类的父类(超类),由于一个类只能继承自一个类,所以它返回一个Class对象。下面我们来获取一下反射类的方法java 代码
import java.lang.reflect.*;
public class SampleMethod {
public static void main(String[] args) {
A p = new A();
printMethods(p);
}
public static void printMethods(Object o) {
Class c = o.getClass();
String className = c.getName();
Method[] m = c.getMethods();
for(int i=0; i
<m.length; i++) {
//输出方法的返回类型
System.out.print(m[i].getReturnType().getName());
//输出方法名
System.out.print(" "+m[i].getName()+"(");
//获取方法的参数
Class[] parameterTypes = m[i].getParameterTypes();
for(int j=0; j
<parametertypes.length; j++){
System.out.print(parameterTypes[j].getName());
if(parameterTypes.length>j+1){
System.out.print(",");
}
}
System.out.println(")");
}
}
} 这个例子并不难,它只是获得了反射类的所有方法,包括继承自它父类的方法。然后获取方法的返回类型、方法名和方法参数。接下来让我们回过头来想一想,我们获取了反射类的属性、构造方法、父类、接口和方法,可这些东西能帮我们做些什么呢!!
下面我写一个比较完整的小例子,来说明Java的反射类能做些什么吧!!java 代码
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Method;
public class LoadMethod {
public Object Load(String cName,String MethodName,String[] type,String[] param){
Object retobj = null;
try {
//加载指定的Java类
Class cls = Class.forName(cName);
//获取指定对象的实例
Constructor ct = cls.getConstructor(null);
Object obj = ct.newInstance(null);
//构建方法参数的数据类型
Class partypes[] = this.getMethodClass(type);
//在指定类中获取指定的方法
Method meth = cls.getMethod(MethodName, partypes);
//构建方法的参数值
Object arglist[] = this.getMethodObject(type,param);
//调用指定的方法并获取返回值为Object类型
retobj= meth.invoke(obj, arglist);
}
catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
return retobj;
}
//获取参数类型Class[]的方法
public Class[] getMethodClass(String[] type){
Class[] cs = new Class[type.length];
for (int i = 0; i < cs.length; i++) {
if(!type[i].trim().equals("")||type[i]!=null){
if(type[i].equals("int")||type[i].equals("Integer")){
cs[i]=Integer.TYPE;
}else if(type[i].equals("float")||type[i].equals("Float")){
cs[i]=Float.TYPE;
}else if(type[i].equals("double")||type[i].equals("Double")){
cs[i]=Double.TYPE;
}else if(type[i].equals("boolean")||type[i].equals("Boolean")){
cs[i]=Boolean.TYPE;
}else{
cs[i]=String.class;
}
}
}
return cs;
}
//获取参数Object[]的方法
public Object[] getMethodObject(String[] type,String[] param){
Object[] obj = new Object[param.length];
for (int i = 0; i < obj.length; i++) {
if(!param[i].trim().equals("")||param[i]!=null){
if(type[i].equals("int")||type[i].equals("Integer")){
obj[i]= new Integer(param[i]);
}else if(type[i].equals("float")||type[i].equals("Float")){
obj[i]= new Float(param[i]);
}else if(type[i].equals("double")||type[i].equals("Double")){
obj[i]= new Double(param[i]);
}else if(type[i].equals("boolean")||type[i].equals("Boolean")){
obj[i]=new Boolean(param[i]);
}else{
obj[i] = param[i];
}
}
}
return obj;
}
} 这是我在工作中写的一个实现Java在运行时加载指定的类,并调用指定方法的一个小例子。这里没有main方法,你可以自己写一个。
Load方法接收的五个参数分别是,Java的类名,方法名,参数的类型和参数的值。结束语:
Java语言反射提供一种动态链接程序组件的多功能方法。它允许程序创建和控制任何类的对象,无需提前硬编码目标类。这些特性使得反射特别适用于创建以非常普通的方式与对象协作的库。Java reflection 非常有用,它使类和数据结构能按名称动态检索相关信息,并允许在运行着的程序中操作这些信息。Java 的这一特性非常强大,并且是其它一些常用语言,如 C、C++、Fortran 或者 Pascal 等都不具备的。但反射有两个缺点。第一个是性能问题。用于字段和方法接入时反射要远慢于直接代码。性能问题的程度取决于程序中是如何使用反射的。如果它作为程序运行中相对很少涉及的部分,缓慢的性能将不会是一个问题。即使测试中最坏情况下的计时图显示的反射操作只耗用几微秒。仅反射在性能关键的应用的核心逻辑中使用时性能问题才变得至关重要。
大神解释一下java反射有什么作用
反射的作用可谓是博大精深,JDK动态代理生成代理类的字节码后,首先把这个类通过defineclass定义成一个类,然后用class.for(name)会把该类加载到jvm,之后我们就可以通过,A.class.GetMethod()获取其方法,然后通过invoke调用其方法,在调用这个方法时,实际上会通过被代理类的引用再去调用原方法。
Java反射包reflection提供对Class,Method,field,constructor1 等信息的封装类型
通过这些api可以轻易获得一个类的各种信息并且可以进行实例化,方法调用等。类中的private参数可以通过setaccessible方法强制获取。
Java反射-属性操作
java的反射机制就是增加程序的灵活性,避免将程序写死到代码里,
例如: 实例化一个 person()对象, 不使用反射, new person(); 如果想变成 实例化 其他类, 那么必须修改源代码,并重新编译。
使用反射: class.forName("person").newInstance(); 而且这个类描述可以写到配置文件中,如 *.xml, 这样如果想实例化其他类,只要修改配置文件的"类描述"就可以了,不需要重新修改代码并编译。
像spring,struts等这些开源框架的实现都用到了反射机制。
怎么理解Java中的反射,作用是什么
Java反射-属性操作
通俗易懂的就是,通过这个类生成的对象,找到这个类的属性和方法,即对象.属性或者对象.方法,属性和方法就类里面的——这是我自己的理解,作用就是楼上他们说的那些,又长又多的话了,我记反射就是这么记得了
最大也是最主要作用就是 可以通过配置文件来动态配置和加载类,以实现软件工程里所提及的类与类,模块与模块之间的解耦。反射最经典的应用在spring框架里。
反射简单的说,就是动态加载对象,并对对象进行剖析。举个例子,比如你写了一个类A,然后java用反射就可以实现 createclass("A")(这个方法是我杜撰)我就能生成一个类A的对象,然后createclass("B")我就能成一个B对象,然后我用反射里的机制可以找到这个对象里面的全部信息,例如构造函数 成员 里面的所有函数我都可以调用。
反射是审查元数据并收集关于它的类型信息的能力。元数据(编译以后的最基本数据单元)就是一大堆的表,当编译程序集或者模块时,编译器会创建一个类定义表,一个字段定义表,和一个方法定义表等.
反射的主要作用是用来扩展系统和动态调用程序集。
所谓扩展系统就是先把系统写好,系统里面定义接口,后面开发的人去写接口的代码。
此时该系统就要用反射了,系统用反射调用接口,当接口没写,系统利用反射就不会不会出错,此时就等于没实现此功能而已,当接口被人写好了,系统就会自动调用接口的功能展现在系统上。
即反射实现即插即用功能。
动态调用程序集就是利用反射去调用编译好的dll,当然此时的dll没有被引用到你所建的工程里面。
当你编译你的工程时,不会编译你调用的dll,当你运行到调用dll时,此时才会去调用dll,判断是否有语法语义,等编译,运行的错误。
这样利用反射具有一定灵活性,就是不用从你的工程调用dll,还有就是dll可随时改变(当然接口还是要对应),不需改变你所建的工程。
总之反射最好的好处就是新建工程时后不须一定要写好dll,可新建完工程后,后期写dll也可以。即所谓后期绑定。当然利用反射是耗资源的,损失效率,如果不是在上面的场合利用此技术,可能不会带来好处,反而是坏处。
java反射机制详解
在Java运行时刻,能否知道一个类的属性方法并调用改动之?对于任意一个对象,能否知道他的所属类,并调用他的方法?答案是肯定的。这种动态的获取信息及动态调用方法的机制在Java中称为“反射”(reflection)。
Java反射机制主要提供以下功能:
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。
Reflection 是Java被视为动态(或准动态)语言的一个关键性质。这个机制允许程序在运行时透过Reflection APIs取得任何一个已知名称的class的内部信息,包括其modifiers(诸如public, static 等等)、superclass(例如Object)、实现之interfaces(例如Serializable),也包括fields和methods 的所有信息,并可于运行时改变fields内容或调用methods。
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”。
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,以及访问数组的元素的静态方法;
至于全部的你可以看看参考资料。我看这个资料不错
反射就是把Java的各种成分映射成相应的Java类。
Class类的构造方法是private,由JVM创建。
反射是java语言的一个特性,它允程序在运行时(注意不是编译的时候)来进行自我检查并且对内部的成员进行操作。例如它允许一个java的类获取他所有的成员变量和方法并且显示出来。Java 的这一能力在实际应用中也许用得不是很多,但是在其它的程序设计语言中根本就不存在这一特性。例如,Pascal、C 或者 C++ 中就没有办法在程序中获得函数定义相关的信息。(来自Sun)
JavaBean 是 reflection 的实际应用之一,它能让一些工具可视化的操作软件组件。这些工具通过 reflection 动态的载入并取得 Java 组件(类) 的属性。
反射是从1.2就有的,后面的三大框架都会用到反射机制,涉及到类"Class",无法直接new CLass(),其对象是内存里的一份字节码.
Class 类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。枚举是一种类,注释是一种接口。每个数组属于被映射为 Class 对象的一个类,所有具有相同元素类型和维数的数组都共享该 Class 对象。
基本的 Java类型(boolean、byte、char、short、int、long、float 和 double)和关键字 void 也表示为 Class 对象。Class 没有公共构造方法。
Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的 defineClass 方法自动构造的。
Person p1 = new Person();
//下面的这三种方式都可以得到字节码
CLass c1 = Date.class();
p1.getClass();
//若存在则加载,否则新建,往往使用第三种,类的名字在写源程序时不需要知道,到运行时再传递过来
Class.forName("java.lang.String");
Class.forName()字节码已经加载到java虚拟机中,去得到字节码;java虚拟机中还没有生成字节码 用类加载器进行加载,加载的字节码缓冲到虚拟机中。
另外,大家可以关注微信公众号Java技术栈回复:JVM,获取我整理的系列JVM教程,都是干货。
考虑下面这个简单的例子,让我们看看 reflection 是如何工作的。
import java.lang.reflect.*;
public class DumpMethods {
public static void main(String args[]) {
try {
Class c = Class.forName("java.util.Stack");
Method m[] = c.getDeclaredMethods();
for (int i = 0; i < m.length; i++)
System.out.println(m[i].toString());
}
catch (Throwable e){
System.err.println(e);
}
}
}
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)
这样就列出了java.util.Stack 类的各方法名以及它们的限制符和返回类型。这个程序使用 Class.forName 载入指定的类,然后调用 getDeclaredMethods 来获取这个类中定义了的方法列表。java.lang.reflect.Methods 是用来描述某个类中单个方法的一个类。
以下示例使用 Class 对象来显示对象的类名:
void printClassName(Object obj) {
System.out.println("The class of " + obj +
" is " + obj.getClass().getName());
}
还可以使用一个类字面值(JLS Section 15.8.2)来获取指定类型(或 void)的 Class 对象。例如:
System.out.println("The name of class Foo is: "+Foo.class.getName());
在没有对象实例的时候,主要有两种办法。
//获得类类型的两种方式
Class cls1 = Role.class;
Class cls2 = Class.forName("yui.Role");
注意第二种方式中,forName中的参数一定是完整的类名(包名+类名),并且这个方法需要捕获异常。现在得到cls1就可以创建一个Role类的实例了,利用Class的newInstance方法相当于调用类的默认的构造器。
Object o = cls1.newInstance();
//创建一个实例
//Object o1 = new Role(); //与上面的方法等价
java反射机制有什么用?
增加程序的灵活性。\x0d\x0a如struts中。请求的派发控制。\x0d\x0a当请求来到时。struts通过查询配置文件。找到该请求对应的action。已经方法。\x0d\x0a然后通过反射实例化action。并调用响应method。\x0d\x0a如果不适用反射,那么你就只能写死到代码里了。\x0d\x0a所以说,一个灵活,一个不灵活。\x0d\x0a很少情况下是非用反射不可的。大多数情况下反射是为了提高程序的灵活性。\x0d\x0a因此一般框架中使用较多。因为框架要适用更多的情况。对灵活性要求较高。