java反射机制01

1 反射机制
2 反射成员
3 待续：实际的例子

1 反射机制

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。
有时候我们说某个语言的动态性，会用使用一些术语，如动态绑定(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的严格定义，有时候甚至像面向对象当初被导入到编程领域一样，一人一把号，各吹各的调。
一般而言，开发者群说到动态语言，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。虽然java在这样的定义下不是动态语言，但他却有一个非常突出的动态相关机制：reflection，这个词的意思是"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，或对其fields(变量)设值，调用其methods(方法)，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是常被并称的两个术语。

2 反射成员

Java 的反射机制是通过反射API 来实现的,它允许程序在运行过程中取得任何一个已知名称的类的内部信息.反射API位于java.lang.reflect 包中, Constructor,Field,Method这三个类都是JVM在程序运行时创建的，用来表示加载类中相应的成员，这三个类都实现了 java.lang.reflect.Member，下表列出了反射机制涉及的主要类：


类名	描述
java.lang.Class	是反射机制的基础，一切关于反射的故事，都从Class开始
java.lang.ClassLoader	类加载器是负责加载类的对象
java.lang.reflect.Constructor	用来描述一个类的构造方法
java.lang.reflect.Field	用来描述一个类的成员变量
java.lang.reflect.Method	用来描述一个类的方法
java.lang.reflect.Modifer	用来描述类内各元素的修饰符
java.lang.reflect.Array	Array 类提供了动态创建和访问Java数组的方法

2.1 java.lang.Class

要使用反射，首先要得到Class对象，Class十分特殊，它和一般classes一样继承自 Object，其实体用以表达java执行期间的classes和interfaces，也用来表达 enum\array\primitive java types(boolean,byte,short,int,long,double)以及关键字 void，当一个class被载入，或当载入器被(class loader)的defineClass()被JVM呼叫，JVM便自动产一个Class object。如果想藉由"修改java程序源码"来观察Class object的实际生成机制(例如在Class的construct内添加一个println())，不能够！因为 Class并没有public construct(下面的Class源码)。

public final

    class Class<T> implements java.io.Serializable,

            java.lang.reflect.GenericDeclaration,

            java.lang.reflect.Type,

            java.lang.reflect.AnnotatedElement {

    /*

     * Constructor. Only the Java Virtual Machine creates Class

     * objects.

     */

    private Class() {}

...

Class是Reflection故事起源，针对任何您想探勘的class，唯有先为它产生一个Class object，接下来才能经由后者唤起为数十多个reflection APIs，这些下表列出了几种得到 Class对象的方法


Class对象诞生方式	代码示例
用getClass()，每个对象都有这个方法	String str = "abc";
	Class clazz = str.getClass();
用Class.forName(className)，这是静态方法	Class clazz1 = Class.forName("java.lang.String");
	Class clazz2 = Class.forName("java.io.File");
通过类的静态变量class	Class clazz1 = String.class;
	Class clazz2 = File.class;
用primitive wrapper classes的TYPE 语法	Class clazz1 = Double.TYPE;
	Class clazz2 = Void.TYPE;
	Class clazz3 = int.TYPE;

2.2 Constructor

通过Class调用newInatance方法可以创建类的实例，但只能调用类默认构造函数，即无参数的构造函数，如果要调用有参数的构造函数，就需要获取类构造方法的 Constructor对象


获取Constructor	描述
Constructor[] getDeclaredConstructors()	返回已加载类声明的所有构造方法的Constructor数组
Constructor getDeclaredConstructor(Class[] paramTypes)	返回指定的，已加载类声明的构造方法的Constructor对象，
	paramTypes指定了参数类型
Constructor[] getConstructors()	返回已加载类声明的所有public构造方法的Constructor数组
Constructor getConstructor(Class[] paramTypes)	返回指定的，已加载类声明的public构造方法的Constuctor对象，
	paramTypes指定了参数类型

2.3 Field

通过Field对象可以获取类成员变量


获取Field	描述
Field[] getDeclaredFields()	返回已加载类声明的所有成员变量的Field对象数组，不包括从父类继承的变量
Field getDeclaredField(String name)	返回已加载类声明的成员变量的Filed对象，不包从父类继承的变量，
	参数name指定成员变量的名称
Field[] getFields()	返回已加载类声明的所有public成员变量的Field对象数组，包括从父类继承的变量
Field getField(String name)	返回已加载类声明的public成员变量的Field对象，包括从父类继承的变量，
	参数name指定成员变量的名称

2.4 Method

通过Method对象可以获取类方法


获取Method	描述
Method[] getDeclaredMethods()	返回已加载类声明的所有方法的Method对象数组，不包括从父类继承的方法
Method getDeclaredMethod(String name,Class[] types)	返回已加载类声明的Method对象，不包括从父类继承的方法，
	参数name指定方法的名称，参数paramTypes指定方法参数类型
Method[] getMethods()	返回己加载类声明的public方法的Method对象数组，包括从父类继承的方法
Method getMethod(String name,Class[] types)	返回己加载类声明的public方法的Method对象，包括从父类继承的方法，
	参数name指定方法的名称，参数paramTypes指定方法参数类型

3 待续：实际的例子

Date: 2013-08-09 17:45:54

Author: machine.of.awareness@gmail.com

Org version 7.8.06 with Emacs version 23

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