Java高级篇（四）——反射

　　之前写到了设计模式的代理模式，因为下一篇动态代理等内容需要用到反射的知识，所以在之前Java篇的基础上再写一篇有关反射的内容，还是以实际的程序为主，了解反射是做什么的、应该怎么用。

一、什么是反射

　　反射就是把Java类中的各个成分映射成一个个的Java对象。即在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所以属性和方法；对于任意一个对象，都能调用它的任意一个方法和属性。这种动态获取信息及动态调用对象方法的功能叫Java的反射机制。

　　1. 反射机制的功能

　　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。

　　2. 实现反射机制的类

　　Java中主要由以下的类来实现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。

二、反射的使用

　　下面分步说明以下如何通过反射获取我们需要的内容。

　　我们先随意写一个Customer类（就是一个PO类），然后看看如何通过反射对这个类进行操作。

　　1. Customer类

 public class Customer {

     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;
     }

 }

　　2. ReflectTester类

　　这个类用来演示Reflection API的基本使用方法。这里自定义的copy方法是用来创建一个和参数objcet同样类型的对象，然后把object对象中的所有属性拷贝到新建的对象中，并将其返回。

 import java.lang.reflect.Field;
 import java.lang.reflect.Method;

 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);
               //调用拷贝对象的setXXX()方法
              setMethod.invoke(objectCopy,new Object[]{value});
         }
         return objectCopy;
      }

 }

　　下面分析一下上述代码。

　　首先，通过Object类中的getClass()方法获取对象的类型。

Class classType=object.getClass();

　　而Class类是Reflection API中的核心类，主要方法如下：

• 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。

• newInstance()：通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象。

　　第二步，通过默认构造方法创建一个新的对象，即先调用Class类的getConstructor()方法获得一个Constructor对象，它代表默认的构造方法，然后调用Constructor对象的newInstance()方法构造一个实例。

Object objectCopy=classType.getConstructor(new Class[]{}).newInstance(new Object[]{});

　　第三步，获得对象的所有属性，即通过Class类的getDeclaredFields()方法返回类的所有属性，包括public、protected、default和private访问级别的属性，

Field fields[]=classType.getDeclaredFields();

　　第四步，获得每个属性相应的get/set方法，然后执行这些方法，把原来的对象属性拷贝到新的对象中。

　　这里我们可以写一个InvokeTester的类，然后运用反射机制调用一个InvokeTester对象的add()方法（自定义方法），如add()方法的两个参数为int类型，那么获取表示add()方法的Method对象代码如下：

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

　　上述代码中也有用到Method的invoke方法，其接收参数必须为对象，如果参数为基本数据类型，必须转换为相应的包装类型的对象，如int要转换为Integer。而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数据类型，那么invoke方法会将其转换为相应的包装类型的对象，再将其返回。

　　下面简单测试一下，具体的方法调用如上面提到的add方法，可自行编写（具体实例见下篇）：

 public static void main(String[] args) throws Exception {
 　　Customer customer = new Customer();
 　　customer.setId(10L);
 　　customer.setName("adam");
 　　customer.setAge(3);

 　　new ReflectTester().copy(customer);
 }   

　　运行结果如下：

　　

三、具体实例

　　下面我们尝试着通过反射机制对一个jar包中的类进行分析，把类中所有的属性和方法提取出来，并写入到一个文件里中。

　　目录结构如下：

　　

　　1. ReflexDemo类

　　主要代码部分，通过反射获取类、属性及方法。

 import java.io.File;
 import java.lang.reflect.Field;
 import java.lang.reflect.Method;
 import java.net.URL;
 import java.net.URLClassLoader;
 import java.util.Enumeration;
 import java.util.jar.JarEntry;
 import java.util.jar.JarFile;

 /**
  * @ClassName: ReflexDemo
  * @Description: 通过反射获取类、属性及方法
  * @author adamjwh
  * @date 2018年5月28日
  *
  */
 public class ReflexDemo {

     private static StringBuffer sBuffer;

     public static void getJar(String jar) throws Exception {
         try {
             File file = new File(jar);
             URL url = file.toURI().toURL();
             URLClassLoader classLoader = new URLClassLoader(new URL[] { url },
                     Thread.currentThread().getContextClassLoader());

             JarFile jarFile = new JarFile(jar);
             Enumeration<JarEntry> enumeration = jarFile.entries();
             JarEntry jarEntry;

             sBuffer = new StringBuffer();    //存数据

             while (enumeration.hasMoreElements()) {
                 jarEntry = enumeration.nextElement();

                 if (jarEntry.getName().indexOf("META-INF") < 0) {
                     String classFullName = jarEntry.getName();
                     if (classFullName.indexOf(".class") < 0) {
                         classFullName = classFullName.substring(0, classFullName.length() - 1);
                     } else {
                         // 去除后缀.class，获得类名
                         String className = classFullName.substring(0, classFullName.length() - 6).replace("/", ".");
                         Class<?> myClass = classLoader.loadClass(className);
                         sBuffer.append("类名\t：" + className);
                         System.out.println("类名\t：" + className);

                         // 获得属性名
                         Class<?> clazz = Class.forName(className);
                         Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
                         for (Field field : fields) {
                             sBuffer.append("属性名\t：" + field.getName() + "\n");
                             System.out.println("属性名\t：" + field.getName());
                             sBuffer.append("-属性类型\t：" + field.getType() + "\n");
                             System.out.println("-属性类型\t：" + field.getType());
                         }

                         // 获得方法名
                         Method[] methods = myClass.getMethods();
                         for (Method method : methods) {
                             if (method.toString().indexOf(className) > 0) {
                                 sBuffer.append("方法名\t：" + method.toString().substring(method.toString().indexOf(className)) + "\n");
                                 System.out.println("方法名\t：" + method.toString().substring(method.toString().indexOf(className)));
                             }
                         }
                         sBuffer.append("--------------------------------------------------------------------------------" + "\n");
                         System.out.println("--------------------------------------------------------------------------------");
                     }
                 }
             }
         } catch (Exception e) {
             e.printStackTrace();
         } finally {
             sBuffer.append("End");
             System.out.println("End");

             WriteFile.write(sBuffer);    //写文件
         }
     }

 }

　　2. WriteFile类

　　进行写文件操作。

 import java.io.BufferedWriter;
 import java.io.File;
 import java.io.FileWriter;

 /**
  * @ClassName: WriteFile
  * @Description: 写文件操作
  * @author adamjwh
  * @date 2018年5月28日
  *
  */
 public class WriteFile {

     private static String pathname = "src/com/adamjwh/jnp/ex14/out.txt";

     public static void write(StringBuffer sBuffer) throws Exception {
         File file = new File(pathname);
         BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(file));

         bw.write(sBuffer.toString());
         bw.close();
     }

 }

　　3. Main类

　　这里我们需要在项目下新建一个lib文件夹，然后将要解析的jar包放入其中，比如这里我们放入jdk的dt.jar。目录结构如下：

　　

　　执行程序：

 /**
  * @ClassName: Main
  * @Description:
  * @author adamjwh
  * @date 2018年5月28日
  *
  */
 public class Main {

     private static String jar = "lib/dt.jar";

     public static void main(String[] args) throws Exception {
         ReflexDemo.getJar(jar);
     }

 }

　　运行结果如下：