在 Java 運(yùn)行時(shí)環(huán)境中，對(duì)于任意一個(gè)類，能否知道這個(gè)類有哪些屬性和方法?對(duì)于任意

一個(gè)對(duì)象，能否調(diào)用它的任意一個(gè)方法?答案是肯定的。這種動(dòng)態(tài)獲取類的信息，以及動(dòng)態(tài)

調(diào)用對(duì)象的方法的功能來(lái)自于Java 語(yǔ)言的反射(Reflection)機(jī)制。Java 反射機(jī)制主要提供

了以下功能：

在運(yùn)行時(shí)判斷任意一個(gè)對(duì)象所屬的類;

在運(yùn)行時(shí)構(gòu)造任意一個(gè)類的對(duì)象;

在運(yùn)行時(shí)判斷任意一個(gè)類所具有的成員變量和方法;

在運(yùn)行時(shí)調(diào)用任意一個(gè)對(duì)象的方法;

生成動(dòng)態(tài)代理。

在 JDK 中，主要由以下類來(lái)實(shí)現(xiàn)Java 反射機(jī)制，這些類都位于java.lang.reflect

包中。

Class類：代表一個(gè)類。

Field類：代表類的成員變量(成員變量也稱為類的屬性)。

Method類：代表類的方法。

Constructor 類：代表類的構(gòu)造方法。

Array類：提供了動(dòng)態(tài)創(chuàng)建數(shù)組，以及訪問(wèn)數(shù)組元素的靜態(tài)方法。

如例程1所示DumpMethods 類演示了Reflection API的基本作用，它讀取命令

行參數(shù)指定的類名，然后打印這個(gè)類所具有的方法信息：

例程1：DumpMethods.java

Java代碼

import java.lang.reflect.*;     
    
public class DumpMethods {     
    public static void main(String args[]) throws Exception {     
        // 加載并初始化命令行參數(shù)指定的類     
        Class classType = Class.forName(args[0]);     
        // 獲得類的所有方法     
        Method methods[] = classType.getDeclaredMethods();     
        for (int i = 0; i < methods.length; i++)     
            System.out.println(methods[i].toString());     
    }     
}    

運(yùn)行命令“java DumpMethods java.util.Stack”，就會(huì)顯示java.util.Stack類所具有的方法，程序的打印結(jié)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 類進(jìn)一步演示了Reflection API 的基本使用方法。

ReflectTester 類有一個(gè)copy(Object object)方法，這個(gè)方法能夠創(chuàng)建一個(gè)和參數(shù)object同樣類型的對(duì)象，然后把object對(duì)象中的所有屬性復(fù)制到新建的對(duì)象中，并將它返回。這個(gè)例子只能復(fù)制簡(jiǎn)單的JavaBean，假定JavaBean的每個(gè)屬性都有public類型的

getXXX()和setXXX()方法。

例程2 ReflectTester.java

Java代碼

import java.lang.reflect.*;     
    
public class ReflectTester {     
    public Object copy(Object object) throws Exception {     
        // 獲得對(duì)象的類型     
        Class classType = object.getClass();     
        System.out.println("Class:" + classType.getName());     
        // 通過(guò)默認(rèn)構(gòu)造方法創(chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象     
        Object objectCopy = classType.getConstructor(new Class[] {})     
                .newInstance(new Object[] {});     
        // 獲得對(duì)象的所有屬性     
        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();     
            // 獲得和屬性對(duì)應(yīng)的getXXX()方法的名字     
            String getMethodName = "get" + firstLetter + fieldName.substring(1);     
            // 獲得和屬性對(duì)應(yīng)的setXXX()方法的名字     
            String setMethodName = "set" + firstLetter + fieldName.substring(1);     
            // 獲得和屬性對(duì)應(yīng)的getXXX()方法     
            Method getMethod = classType.getMethod(getMethodName,     
                    new Class[] {});     
            // 獲得和屬性對(duì)應(yīng)的setXXX()方法     
            Method setMethod = classType.getMethod(setMethodName,     
                    new Class[] { field.getType() });     
            // 調(diào)用原對(duì)象的getXXX()方法     
            Object value = getMethod.invoke(object, new Object[] {});     
            System.out.println(fieldName + ":" + value);     
            // 調(diào)用復(fù)制對(duì)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類是一個(gè)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;     
    }     
}   

執(zhí)行結(jié)果：Class:Customer

id:1

name:Tom

age:21

Copy information:Tom 21

Class類是Reflection API中的核心類，它有以下方法。

getName()：獲得類的完整名字。

getFields()：獲得類的public類型的屬性。

getDeclaredFields()：獲得類的所有屬性。

getMethods()：獲得類的public類型的方法。

getDeclaredMethods()：獲得類的所有方法。

getMethod(String name, Class[] parameterTypes)：獲得類的特定方法，name 參

數(shù)指定方法的名字，parameterTypes參數(shù)指定方法的參數(shù)類型。

getConstrutors()：獲得類的public類型的構(gòu)造方法。

getConstrutor(Class[] parameterTypes)：獲得類的特定構(gòu)造方法，parameterTypes參數(shù)指定構(gòu)造方法的參數(shù)類型。

如例程3 所示的InvokeTester 類的main()方法中，運(yùn)用反射機(jī)制調(diào)用一個(gè)

InvokeTester 對(duì)象的add()和echo()方法。

例程3 InvokeTester.java

Java代碼

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();     
        // 調(diào)用InvokeTester對(duì)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);     
        // 調(diào)用InvokeTester對(duì)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);     
    }     
}    

執(zhí)行結(jié)果：300

echo:Hello

add()方法的兩個(gè)參數(shù)為int 類型，獲得表示add()方法的Method對(duì)象的代碼如下：

Method addMethod=classType.getMethod("add",new Class[]{int.class,int.class});

Method類的invoke(Object obj,Object args[])方法接收的參數(shù)必須為對(duì)象，如果參數(shù)為基本類型數(shù)據(jù)，必須轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的包裝類型的對(duì)象。invoke()方法的返回值總是對(duì)象，

如果實(shí)際被調(diào)用的方法的返回類型是基本類型數(shù)據(jù)，那么invoke()方法會(huì)把它轉(zhuǎn)換為相

應(yīng)的包裝類型的對(duì)象，再將其返回。

在本例中，盡管InvokeTester 類的add()方法的兩個(gè)參數(shù)及返回值都是int 類型，調(diào)

用addMethod對(duì)象的invoke()方法時(shí)，只能傳遞Integer 類型的參數(shù)，并且invoke()方法的返回類型也是Integer 類型，Integer 類是int 基本類型的包裝類：

Object result=addMethod.invoke(invokeTester,

new Object[]{new Integer(100),new Integer(200)});

System.out.println((Integer)result); //result 為Integer類型

java.lang.Array 類提供了動(dòng)態(tài)創(chuàng)建和訪問(wèn)數(shù)組元素的各種靜態(tài)方法。如例程10-4

所示的ArrayTester1 類的main()方法創(chuàng)建了一個(gè)長(zhǎng)度為10 的字符串?dāng)?shù)組，接著把索引

位置為5 的元素設(shè)為“hello”，然后再讀取索引位置為5 的元素的值。

例程10-4 ArrayTester1.java

Java代碼

import java.lang.reflect.*;     
    
public class ArrayTester1 {     
    public static void main(String args[]) throws Exception {     
        Class classType = Class.forName("java.lang.String");     
        // 創(chuàng)建一個(gè)長(zhǎng)度為10 的字符串?dāng)?shù)組     
        Object array = Array.newInstance(classType, 10);     
        // 把索引位置為5 的元素設(shè)為"hello"     
        Array.set(array, 5, "hello");     
        // 讀取索引位置為5 的元素的值     
        String s = (String) Array.get(array, 5);     
        System.out.println(s); //輸出hello     
    }     
}    

如例程10-5 所示的ArrayTester2 類的main()方法創(chuàng)建了一個(gè)5×10×15 的整型數(shù)

組，并把索引位置為[3][5][10]的元素的值為設(shè)37。

Java代碼

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]設(shè)為37     
        Array.setInt(arrayObj, 10, 37);     
        int arrayCast[][][] = (int[][][]) array;     
        System.out.println(arrayCast[3][5][10]);     
    }     
}    

輸出：

class [I

37???

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