现在的位置: 首页 > 综合 > 正文

Java反射机制

2017年12月17日 ⁄ 综合 ⁄ 共 6298字 ⁄ 字号 评论关闭

最近阅读Mahout开源代码时候,老是遇到job.setOutputKeyClass(cl);job.setOutputValueClass(VectorWritable.class);

    job.setOutputFormatClass(SequenceFileOutputFormat.class);这种代码,比较郁闷,之前没有遇见过,参数怎么能这样调用呢?找了几本Java的书,才发现是JDK5.0新增的功能,这才到网上查查资料,JDK都进化到7.0了,还是应该对历史有点了解才好,JDK的版本是怎样演化过来的,每一个版本都有哪些进步,这些都有了解才好,不然怎样来用新技术呢?年轻的时候还是要看看世界是怎样来发展的,世界的怎样进步的,还有世界都有什么矛盾,又说多了。

先简单的列举下JDK5.0有哪些改进吧,它是2004年发布的。上篇文章有讲。泛型,for-each 循环,自动装包/拆包,枚举,可变参数, 静态导入,反射机制等。

反射是一类应用,它们能够自我描述和自控制。也就是说,这类通过采用某种机制来实现对自己行为的描述和监测,并能根据自身行为的状态和结果,调整或修改应用所描述的行为的状态和相关语义。反射是Java被视为动态(准动态)语言的关键。

在一个功能出现之前,必然有需求的,而这个需求是实实在在的,阅读上面一句话想了半天都没明白为什么Java需要引进反射机制。举个例子吧:

在一个应用程序中会出现很多类,但是这些类并不是在程序启动时就被全部加载的,而是在程序需要使用它们时候才加载的。这样处理的一个好处是可以提升程序的性能,节省一些可能用不到的类所消耗的时间;另一个好处就是通常程序运行时并不需要使用程序中的所有资源,这样在需要时加载它们也可以使得利用资源效率更高。在某种情况下,可能我们希望获取一个类的信息,或者,希望这恰当的时候由代码显式的加载某个类。例如,在对数据库的操作中,在使用不同的数据库时,操作代码并不会有太大的差别,但是不同的数据库要加载不同的驱动程序,此时就需要我们通过代码动态加载指定的驱动程序。

说了这么多啰嗦的废话,就是想讲讲为什么Java需要引用反射呢,到底有什么好处。下面说说反射机制的具体东东吧。

目录

JDK中提供的Reflection API
JAVA反射机制提供了什么功能

获取类的Class对象
获取类的Field
   获取类的Method
   获取类的Constructor
   新建类的实例
        Class<T>的函数newInstance
        通过Constructor对象的方法newInstance
调用类的函数
      调用private函数
设置/获取类的属性值
      private属性
动态创建代理类
     动态代理源码分析
JAVA反射Class<T>类型源代码分析

 JAVA反射原理分析
      Class文件结构
JVM加载类对象,对反射的支持
    JAVA反射的应用

一、什么是JAVA的反射机制

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。
Java反射机制容许程序在运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的classes。
换言之,Java可以加载一个运行时才得知名称的class,获得其完整结构。

二、JDK中提供的Reflection API
Java反射相关的API在包java.lang.reflect中,JDK 1.6.0的reflect包如下图:

三、JAVA反射机制提供了什么功能
Java反射机制提供如下功能:
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
在运行时判段任意一个类所具有的成员变量和方法
在运行时调用任一个对象的方法
在运行时创建新类对象
在使用Java的反射功能时,基本首先都要获取类的Class对象,再通过Class对象获取其他的对象。
这里首先定义用于测试的类:

class Type{
	public int pubIntField;
	public String pubStringField;
	private int prvIntField;
	
	public Type(){
		Log("Default Constructor");
	}
	
	Type(int arg1, String arg2){
		pubIntField = arg1;
		pubStringField = arg2;
		
		Log("Constructor with parameters");
	}
	
	public void setIntField(int val) {
		this.prvIntField = val;
	}
	public int getIntField() {
		return prvIntField;
	}
	
	private void Log(String msg){
		System.out.println("Type:" + msg);
	}
}

class ExtendType extends Type{
	public int pubIntExtendField;
	public String pubStringExtendField;
	private int prvIntExtendField;
	
	public ExtendType(){
		Log("Default Constructor");
	}	
	
	ExtendType(int arg1, String arg2){		
		pubIntExtendField = arg1;
		pubStringExtendField = arg2;
		
		Log("Constructor with parameters");
	}
	
	public void setIntExtendField(int field7) {
		this.prvIntExtendField = field7;
	}
	public int getIntExtendField() {
		return prvIntExtendField;
	}
	
	private void Log(String msg){
		System.out.println("ExtendType:" + msg);
	}
}

1、获取类的Class对象
Class 类的实例表示正在运行的 Java 应用程序中的类和接口。获取类的Class对象有多种方式:

2、获取类的Fields
可以通过反射机制得到某个类的某个属性,然后改变对应于这个类的某个实例的该属性值。JAVA 的Class<T>类提供了几个方法获取类的属性。

Class<?> classType = ExtendType.class;
			
// 使用getFields获取属性
Field[] fields = classType.getFields();
for (Field f : fields)
{
	System.out.println(f);
}

System.out.println();
			
// 使用getDeclaredFields获取属性
fields = classType.getDeclaredFields();
for (Field f : fields)
{
	System.out.println(f);
}

http://www.cnblogs.com/Quincy/archive/2011/06/19/2084557.html

Java程序在运行时,Java运行时系统一直对所有的对象进行所谓的运行时类型标识。这项信息纪录了每个对象所属的类。虚拟机通常使用运行时类型信息选准正确方法去执行,用来保存这些类型信息的类是Class类。Class类封装一个对象和接口运行时的状态,当装载类时,Class类型的对象自动创建。
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,因此不能显式地声明一个Class对象。
虚拟机为每种类型管理一个独一无二的Class对象。也就是说,每个类(型)都有一个Class对象。运行程序时,Java虚拟机(JVM)首先检查是否 所要加载的类对应的Class对象是否已经加载。如果没有加载,JVM就会根据类名查找.class文件,并将其Class对象载入。
基本的 Java 类型(boolean、byte、char、short、int、long、float 和 double)和关键字 void 也都对应一个 Class 对象。
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。
一般某个类的Class对象被载入内存,它就用来创建这个类的所有对象。

一、如何得到Class的对象呢?有三种方法可以的获取:
1、调用Object类的getClass()方法来得到Class对象,这也是最常见的产生Class对象的方法。例如:
MyObject x;
Class c1 = x.getClass();
2、使用Class类的中静态forName()方法获得与字符串对应的Class对象。例如:
Class c2=Class.forName("MyObject"),Employee必须是接口或者类的名字。
3、获取Class类型对象的第三个方法非常简单。如果T是一个Java类型,那么T.class就代表了匹配的类对象。例如
Class cl1 = Manager.class;
Class cl2 = int.class;
Class cl3 = Double[].class;
注意:Class对象实际上描述的只是类型,而这类型未必是类或者接口。例如上面的int.class是一个Class类型的对象。由于历史原因,数组类型的getName方法会返回奇怪的名字。
    
二、Class类的常用方法
1、getName()
一个Class对象描述了一个特定类的属性,Class类中最常用的方法getName以 String 的形式返回此 Class 对象所表示的实体(类、接口、数组类、基本类型或 void)名称。
2、newInstance()
Class还有一个有用的方法可以为类创建一个实例,这个方法叫做newInstance()。例如:
x.getClass.newInstance(),创建了一个同x一样类型的新实例。newInstance()方法调用默认构造器(无参数构造器)初始化新建对象。
3、getClassLoader()
返回该类的类加载器。
4、getComponentType()
返回表示数组组件类型的 Class。
5、getSuperclass()
返回表示此 Class 所表示的实体(类、接口、基本类型或 void)的超类的 Class。
6、isArray()
判定此 Class 对象是否表示一个数组类。
  
三、Class的一些使用技巧
1、forName和newInstance结合起来使用,可以根据存储在字符串中的类名创建对象。例如
Object obj = Class.forName(s).newInstance();
  
2、虚拟机为每种类型管理一个独一无二的Class对象。因此可以使用==操作符来比较类对象。例如:
if(e.getClass() == Employee.class)...

上文出自 “熔 岩” 博客,请务必保留此出处http://lavasoft.blog.51cto.com/62575/15433
`
四、Class的forName() 和 ClassLoader 的 loadClass 方法
关于forName()方法
这个方法总是返回要加载的类的Class类的实例
1、forName(String className)单参数时, initialize=true
a.总是使用当前类装载器(也就是装载执行forName()请求的类 的类装载器)
b.总是初始化这个被装载的类(当然也包括:装载、连接、初始化)
2、forName(String className, boolean initialize, ClassLoader loader)
a.loader指定装载参数类所用的类装载器,如果null则用bootstrp装载器。
b.initialize=true时,肯定连接,而且初始化了;
c.false时,绝对不会初始化,但是可能被连接了,但是这里有个例外,如果在调用这个forName()前,已经被初始化了,那么返回的类型也肯定是被初始化的(当然,这里也暗含着:被同一个loader所装载的,而且这个类被初始化了)
关于用户自定义的类装载器的loadClass()方法
1、loadClass(String name)单参数时, resolve=false
a.如果这个类已经被这个类装载器所装载,那么,返回这个已经被装载的类型的Class的实例,否则,就用这个自定义的类装载器来装载这个class,这时不知道是否被连接。绝对不会被初始化
b.这时唯一可以保证的是,这个类被装载了。但是不知道这个类是不是被连接和初始化了

2、loadClass(String name, boolean resolve)
a.resolve=true时,则保证已经装载,而且已经连接了。resolve=falses时,则仅仅是去装载这个类,不关心是否连接了,所以此时可能被连接了,也可能没有被连接
为什么 forName()是会执行 static 语句,因为默认情况它总是初始化这个被装载的类。
jvm会执行静态代码段,你要记住一个概念,静态代码是和class绑定的,class装载成功就表示执行了你的静态代码了。而且以后不会再走这段静态代码了。
Class.forName(xxx.xx.xx) 返回的是一个类
Class.forName(xxx.xx.xx);的作用是要求JVM查找并加载指定的类,也就是说JVM会执行该类的静态代码段
`
五、newInstance()方法和new关键字
在初始化一个类,生成一个实例的时候,newInstance()方法和new关键字除了一个是方法,一个是关键字外,最 主要有什么区别?它们的区别在于创建对象的方式不一样,前者是使用类加载机制,后者是创建一个新类。那么为什么会有两种创建对象方式?这主要考虑到软件的 可伸缩、可扩展和可重用等软件设计思想。
从JVM的角度看,我们使用关键字new创建一个类的时候,这个类可以没有被加载。但是使用newInstance()方法的时候,就必须保证:1、这个类已经加载;2、这个类已经连接了。而完成上面两个步骤的正是Class的静态方法forName()所完成的,这个静态方法调用了启动类加载器,即加载 java API的那个加载器。
可以看出,newInstance()实际上是把new这个方式分解为两步,即首先调用Class加载方法加载某个类,然后实例化。 这样分步的好处是显而易见的。我们可以在调用class的静态加载方法forName时获得更好的灵活性,提供给了一种降耦的手段。

最后用最简单的描述来区分new关键字和newInstance()方法的区别:
newInstance: 弱类型。低效率。只能调用无参构造。
new: 强类型。相对高效。能调用任何public构造。

http://www.cnblogs.com/viviancc/archive/2011/05/23/2054036.html

http://hejianjie.iteye.com/blog/136205

抱歉!评论已关闭.