Java技术——Java反射机制分析

1. Java的反射机制

动态语言是指在程序运行时允许改变程序结构或者变量类型，从这个观点看，JAVA和C++一样，都不是动态语言。但Java它却有着一个非常突出的动态相关机制：反射。

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；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反射机制主要提供了以下功能：

（1）在运行时判断任意一个对象所属的类；

（2）在运行时构造任意一个类的对象；

（这一条在下面没有展示实例，但在之前写过的一篇Java中创建对象的5种方式中有所介绍，有兴趣的可以参考查看。）

（3）在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法；

（4）在运行时调用任意一个对象的方法；

（5）生成动态代理。

2. Java反射API

反射API用来生成在当前Java虚拟机中的类、接口或者对象的信息。

Class类：反射的核心类，可以获取类的属性，方法等内容信息。

Field类：Java.lang.reflect.表示类的属性，可以获取和设置类的中属性值。

Method类：Java.lang.reflect。表示类的方法，它可以用来获取类中方法的信息或者执行方法

Construcor类：Java.lang.reflect。表示类的构造方法。



3.反射常见用法

3.1 判断对象是否属于反射得到的类（isInstance）

class S {
}
public class IsInstance {
public static void main(String args[]) {
try {
Class cls = Class.forName("S");  //创建了一个S类的Class对象
boolean b1 = cls.isInstance(new Integer(37));
System.out.println(b1);   //fasle
boolean b2 = cls.isInstance(new S());
System.out.println(b2);   //true
}
catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}

3.2 获取某个反射类的所有属性字段

/**
* 获取反射类的所有属性字段
*
* @param ownerClass 反射的类
* @return
* @throws Exception
*/
public Field[] getProperty(Class ownerClass) throws Exception {

//获取该类所有属性字段
//Field[] fields = ownerClass.getFields();//只获取public访问权限的属性字段（包括父类的）
Field[] fields = ownerClass.getDeclaredFields();//只获取该类的所有访问权限的属性（不含父类）

//输出所有属性字段
for(int i=0;i<fields.length;i++){
System.out.println("属性："+fields[i]);
}

return fields;
}

3.3 获取反射类的某个public属性值

/**
* 获取反射类的某个public属性值
*
* @param ownerClass 反射的类
* @param fieldName 属性名
* @return
* @throws Exception
*/
public Object getProperty(Object owner,String fieldName) throws Exception {

//得到对象所属类
Class ownerClass = owner.getClass();

//获取该类的某个属性
Field field = ownerClass.getField(fieldName);

//获取某个对象的特定属性
Object property = field.get(owner);

//输出该属性信息
System.out.println(fieldName+"的属性值："+property.toString());

return property;

}

3.4 获取反射类的该中的所有方法

/**
* 获取反射类的该中的所有方法
* @param ownerClass 反射的类
* @return
* @throws Exception
*/
public Method[] getMethods(Class ownerClass) throws Exception {

//获取该类所有方法
//Field[] fields = ownerClass.getMethods();//只获取public访问权限的方法（包括父类的）
Method[] methods = ownerClass.getDeclaredMethods();//只获取该类的所有访问权限的方法（不含父类）

//输出所有方法
for(int i=0;i<methods.length;i++){
System.out.println("方法：" +methods[i]);
}

return methods;
}

3.5 执行反射类的该中的某个方法

/**
* 执行反射类的该中的某个方法
* @param ownerClass 反射的类
* @param methodName 方法名
* @return
* @throws Exception
*/
public Object invokeMethod(Object owner,String methodName,Object[] args) throws Exception {

//得到对象所属类
Class ownerClass = owner.getClass();

//获取该类的某个方法
Method method = ownerClass.getMethod(methodName, null);

//执行某个对象的方法
Object result = method.invoke(owner, args);

//输出结果信息
System.out.println("结果返回值："+ result);

return result;
}

实例演示方法：

/**
* 测试反射常用方法
*/
public void refTest(){
String className = "com.java.reflecttest.Student";

try {

//通过反射机制，使用类装载器，装载该类
Class<?> stu = Class.forName(className);
Object objStu = stu.newInstance();

//获取反射类的所有属性
System.out.println("\n>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>\n");
System.out.println("调用 getProperty 方法,获取Student类的所有属性");
getProperty(stu);

//获取反射类的某个属性值
System.out.println("\n>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>\n");
System.out.println("调用 getProperty 方法,获取Student类的NAME属性值");
getProperty(objStu,"NAME");

//获取反射类的所有方法
System.out.println("\n>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>\n");
System.out.println("调用 getMethods 方法,获取Student类的所有方法");
getMethods(stu);

//执行反射类的getInfo方法
System.out.println("\n>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>\n");
System.out.println("调用 invokeMethod 方法,执行Student类的getInfo方法");
invokeMethod(objStu, "getInfo", null);

} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

演示所用的Student类：

package com.java.reflecttest;

/**
* 学生信息类
*
* @author Longxuan
*
*/
public class Student {

/**
* 学号
*/
private String stuId ;

/**
* 学号
*/
public String STUID;

/**
* 姓名
*/
private String name ;

/**
* 姓名
*/
public String NAME;

/**
* 年龄
*/
private int age;

/**
* 年龄
*/
public int AGE;

/**
* 班级
*/
private String classid;

public String getStuId() {
return stuId;
}

public void setStuId(String stuId) {
this.stuId = stuId;
}

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;
}

public String getClassid() {
return classid;
}

public void setClassid(String classid) {
this.classid = classid;
}

/**
* 输出学生信息
*/
public void getInfo(){
System.out.println("学生信息：\n学号："+stuId+"\t姓名："+name+"\t年龄："+age+"\t班级："+classid);
}

/**
* 构造函数
*/
public Student(){
init();
}

/**
* 私有初始化方法
*/
private void init(){
this.name = "张三";
this.stuId ="1001";
this.age = 14;
this.classid = "A001";
this.NAME = name;
this.AGE = age;
this.STUID = stuId;
}

}

运行结果：



4. 反射的效率



在Stackoverflow上认为反射比较慢的程序员主要有如下看法，如果你面试遇到了，可以这样回答：

（1）验证等防御代码过于繁琐，这一步本来在link阶段，现在却在计算时进行验证。

（2）产生很多临时对象，造成GC与计算时间消耗。

（3）由于缺少上下文，丢失了很多运行时的优化，比如JIT(它可以看作JVM的重要评测标准之一)

当然，我个人的看法是，现代JVM也不是非常慢了，它能够对反射代码进行缓存以及通过方法计数器同样实现JIT优化，所以反射不一定慢。更重要的是，很多情况下，你自己的代码才是限制程序的瓶颈。因此，在开发效率远大于运行效率的的基础上，大胆使用反射，放心开发吧。

文章转自：http://blog.csdn.net/xiaoxian8023/article/details/9206055

http://www.jianshu.com/p/f83556bcae59