在Java中，其反射和动态代理机制极其强大，我们可以通过其反 射机制在运行时获取信息。而代理是一种基本的设计模式，它是一种为了提供额外的或不同的操作而插入到真 实对象中的某个对象。而Java的动态代理在代理上更进一步，既能动态的创建代理对象，又能动态的调用代理 方法。Java的反射和动态代理机制，使Java变得更加强大。
Spring框架这几年风头正劲， 虽然使用者众多，但真正了解其内部实现原理的朋友却并不是很多。其实，了解它的内部实现机制和设计思想 是很有必要的大家都知道，Spring框架的IOC和AOP部分功能强大，很值得我们学习。那么让我们在这两篇文章 中分别详细的学习IOC和AOP的实现吧。
在本文中，主要讲述的是用Java的反射机制实现IOC。下 面，让我们开始IOC之旅吧！
一． Java反射机制概述与初探
Java的反射机制是Java语言的一个重要特性，Java具有的 比较突出的动态机制就是反射（reflection）。通过它，我们可以获取如下信息：
1） 在运行时判断任意一个对象所属的类；
2） 在运行时获取类的对象；
3） 在运行时获得类所具有的成员变量和方法等 。
下面让我们通过调用一个Java Reflection API的演示实 例来见识一下反射机制的强大。
首先在IDE中建立名为reflection_proxy的Java工程，并 建立存放源文件的目录src，并在src目录下分别建立org.amigo. reflection目录和org.amigo.proxy目录来分 别存放代理和反射的实例。我们在reflection目录下建立ReflectionTest.java文件，在该文件中编写代码来 演示Java Reflection API的使用。该类的代码如下所示：
package org.amigo.reflection;
import java.awt.Button;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Hashtable;
/**
*初探Java的反射机制.
*@author<a href="mailto:xiexingxing1121@126.com">AmigoXie</a>
*Creationdate:2007-10-2-上午10:13:48
*/
publicclass ReflectionTest {
/**
*@paramargs
*/
publicstaticvoid main(String[] args) throws Exception {
ReflectionTest reflection = new ReflectionTest();
reflection.getNameTest();
System.out.println("");
reflection.getMethodTest();
}
/**
*Class的getName()方法测试.
*@throwsException
*/
publicvoid getNameTest() throws Exception {
System.out.println("===========begin getNameTest============");
String name = "阿蜜果";
Class cls = name.getClass();
System.out.println("String类名: " + cls.getName());
Button btn = new Button();
Class btnClass = btn.getClass();
System.out.println("Button类名: " + btnClass.getName());
Class superBtnClass = btnClass.getSuperclass();
System.out.println("Button的父类名: " + superBtnClass.getName());
Class clsTest = Class.forName("java.awt.Button");
System.out.println("clsTest name: " + clsTest.getName());
System.out.println("===========end getNameTest============");
}
/**
*Class的getMethod()方法测试.
*@throwsException
*/
publicvoid getMethodTest() throws Exception {
System.out.println("===========begin getMethodTest==========");
Class cls = Class.forName("org.amigo.reflection.ReflectionTest");
Class ptypes[] = new Class[2];
ptypes[0] = Class.forName("java.lang.String");
ptypes[1] = Class.forName("java.util.Hashtable");
Method method = cls.getMethod("testMethod", ptypes);
Object args[] = new Object[2];
args[0] = "hello, my dear!";
Hashtable<String, String> ht = new Hashtable<String, String>();
ht.put("name", "阿蜜果");
args[1] = ht;
String returnStr = (String) method.invoke(new ReflectionTest(), args);
System.out.println("returnStr= " + returnStr);
System.out.println("===========end getMethodTest==========");
}
public String testMethod(String str, Hashtable ht) throws Exception {
String returnStr = "返回值";
System.out.println("测试testMethod()方法调用");
System.out.println("str= " + str);
System.out.println("名字= " + (String) ht.get("name"));
System.out.println("结束testMethod()方法调用");
return returnStr;
}
}
运行该例，可在控制台看到如下内容：
===========begin getNameTest============
String类名: java.lang.String
Button类名: java.awt.Button
Button的父类名: java.awt.Component
clsTest name: java.awt.Button
===========end getNameTest============
===========begin getMethodTest==========
测试testMethod()方法调用
str= hello, my dear!
名字= 阿蜜果
结束testMethod()方法调用
returnStr= 返回值
===========end getMethodTest==========
分析运行结果，我们可以发现，Java的反射机制使得我们在运行时能够判断一个对象所属的类，获取对象的方法并得其 进行调用，并获取方法的返回结果等功能。
二、 IOC使用的背景
在我们日常的设计中，类与类之间存在着千丝万缕的关系，如果两个类存在着强耦合关系，那么在维护时，一个类的修改很可能会牵动另一个类的关联修改，从而使得我们的维护工作步履维艰。下面让我们来看这样的一个强耦合反面例子。
首先我们建立一个Chinese.java类，该类的sayHelloWorld(String name)方法，用中文对名为name的人问好，其内容如下：
package org.amigo.reflection;
/**
*中国人类.
*@author<a href="mailto:xiexingxing1121@126.com">AmigoXie</a>
*Creationdate:2007-10-2-上午10:37:17
*/
publicclass Chinese {
/**
*用中文对某人问好.
*@paramname姓名
*/
publicvoid sayHelloWorld(String name) {
String helloWorld = "你好，" + name;
System.out.println(helloWorld);
}
}
下面我们接着建立一个American.java类，该类的sayHelloWorld(String name)方法，用英文对名为name的人问好，其内容如下：
package org.amigo.reflection;
/**
*美国人类.
*@author<a href="mailto:xiexingxing1121@126.com">AmigoXie</a>
*@version1.0
*Creationdate:2007-10-2-上午10:41:27
*/
publicclass American {
/**
*用英文对某人问好.
*@paramname姓名
*/
publicvoid sayHelloWorld(String name) {
String helloWorld = "Hello，" + name;
System.out.println(helloWorld);
}
}
最后我们编写一个测试类对这两个类的sayHelloWorld(String name)方法进行测试，下面是该类的内容：
package org.amigo.reflection;
/**
*HelloWorld测试.
*@author<a href="mailto:xiexingxing1121@126.com">AmigoXie</a>
*Creationdate:2007-10-2-上午10:45:13
*/
publicclass HelloWorldTest {
/**
*测试Chinese和American的sayHelloWorld()方法.
*@paramargs
*@author<a href="mailto:xiexingxing1121@126.com">AmigoXie</a>
*Creationdate:2007-10-2-上午10:43:51
*/
publicstaticvoid main(String[] args) {
Chinese chinese = new Chinese();
chinese.sayHelloWorld("阿蜜果");
American american = new American();
american.sayHelloWorld("Amigo");
}
}
观察HelloWorldTest我们可以很清楚的看到，该类与Chinese.java类和American.java类都存在强耦合关系。
上面的例子让我们想到的是在N年以前，当我们需要某个东西时，我们一般是自己制造。但是当发展到了一定的阶段后，工厂出现了，我们可以工厂中购买我们需要的东西，这极大的方便了我们。在上例中，我们都是通过new来创建新的对象，在开发中，这种强耦合关系是我们所不提倡的，那么我们应该如何来实现这个例子的解耦呢？我们接着想到了使用工厂模式，我们需要新建一个工厂类来完成对象的创建，并采用依赖接口的方式，此时需要对代码进行如下修改：
首先建立接口类Human.java，其内容如下。
package org.amigo.reflection;
/**
* 人类接口类.
* @author <a href="mailto:xiexingxing1121@126.com">AmigoXie</a>
* Creation date: 2007-10-2 - 上午11:04:56
*/
public interface Human {
/**
* 对某人问好.
* @param name 姓名
*/
public void sayHelloWorld(String name);
}
并将American.java类和Chinese.java类改为实现该接口，即类头分别改成：public class American implements Human和public class Chinese implements Human。
接着编写HumanFactory.java工厂类，其内容为：
package org.amigo.reflection;
/**
* 工厂类.
* @author <a href="mailto:xiexingxing1121@126.com">AmigoXie</a>
* Creation date: 2007-10-2 - 上午11:09:30
*/
public class HumanFactory {
/**
* 通过类型字段获取人的相应实例
* @param type 类型
* @return 返回相应实例
*/
public Human getHuman(String type) {
if ("chinese".equals(type)) {
return new Chinese();
} else {
return new American();
}
}
}
最后我们还需要修改测试类HelloWorld.java类，修改后的内容如下：
package org.amigo.reflection;
/**
* HelloWorld测试.
* @author <a href="mailto:xiexingxing1121@126.com">AmigoXie</a>
* Creation date: 2007-10-2 - 上午10:45:13
*/
public class HelloWorldTest {
/**
* 测试sayHelloWorld()方法.
* @param args
* @author <a href="mailto:xiexingxing1121@126.com">AmigoXie</a>
* Creation date: 2007-10-2 - 上午10:43:51
*/
public static void main(String[] args) {
HumanFactory factory = new HumanFactory();
Human human1 = factory.getHuman("chinese");
human1.sayHelloWorld("阿蜜果");
Human human2 = factory.getHuman("american");
human2.sayHelloWorld("Amigo");
}
}
观察此例我们可以看到，该类不再与具体的实现类Chinese和American存在耦合关系，而只是与它们的接口类Human存在耦合关系，具体对象的获取只是通过传入字符串来获取，很大程度上降低了类与类之间的耦合性。
但是我们还是不太满足，因为还需要通过chinese和american在类中获取实例，那么当我们需要修改时实现时，我们还需要在类中修改这些字符串，那么还有没有更好的办法呢？让我们在下节中进行继续探讨。
三． IOC粉墨登场
IOC（Inverse of Control）可翻译为“控制反转”，但大多数人都习惯将它称为“依赖注入”。在Spring中，通过IOC可以将实现类、参数信息等配置在其对应的配置文件中，那么当需要更改实现类或参数信息时，只需要修改配置文件即可，这种方法在上例的基础上更进一步的降低了类与类之间的耦合。我们还可以对某对象所需要的其它对象进行注入，这种注入都是在配置文件中做的，Spring的IOC的实现原理利用的就是Java的反射机制， Spring还充当了工厂的角色，我们不需要自己建立工厂类。Spring的工厂类会帮我们完成配置文件的读取、利用反射机制注入对象等工作，我们可以通过bean的名称获取对应的对象。
下面让我们看看如下的模拟Spring的bean工厂类：
package org.amigo.reflection;
import java.io.InputStream;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import org.dom4j.Attribute;
import org.dom4j.Document;
import org.dom4j.Element;
import org.dom4j.io.SAXReader;
/**
* bean工厂类.
* @author <a href="mailto:xiexingxing1121@126.com">AmigoXie</a>
* Creation date: 2007-10-6 - 上午10:04:41
*/
public class BeanFactory {
private Map<String, Object> beanMap = new HashMap<String, Object>();
/**
* bean工厂的初始化.
* @param xml xml配置文件
*/
public void init(String xml) {
try {
//读取指定的配置文件
SAXReader reader = new SAXReader();
ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
//从class目录下获取指定的xml文件
InputStream ins = classLoader.getResourceAsStream(xml);
Document doc = reader.read(ins);
Element root = doc.getRootElement();
Element foo;
//遍历bean
for (Iterator i = root.elementIterator("bean"); i.hasNext();) {
foo = (Element) i.next();
//获取bean的属性id和class
Attribute id = foo.attribute("id");
Attribute cls = foo.attribute("class");
//利用Java反射机制，通过class的名称获取Class对象
Class bean = Class.forName(cls.getText());
//获取对应class的信息
java.beans.BeanInfo info = java.beans.Introspector.getBeanInfo(bean);
//获取其属性描述
java.beans.PropertyDescriptor pd[] = info.getPropertyDescriptors();
//设置值的方法
Method mSet = null;
//创建一个对象
Object obj = bean.newInstance();
//遍历该bean的property属性
for (Iterator ite = foo.elementIterator("property"); ite.hasNext();) {
Element foo2 = (Element) ite.next();
//获取该property的name属性
Attribute name = foo2.attribute("name");
String value = null;
//获取该property的子元素value的值
for(Iterator ite1 = foo2.elementIterator("value"); ite1.hasNext();) {
Element node = (Element) ite1.next();
value = node.getText();
break;
}
for (int k = 0; k < pd.length; k++) {
if (pd[k].getName().equalsIgnoreCase(name.getText())) {
mSet = pd[k].getWriteMethod();
//利用Java的反射极致调用对象的某个set方法，并将值设置进去
mSet.invoke(obj, value);
}
}
}
//将对象放入beanMap中，其中key为id值，value为对象
beanMap.put(id.getText(), obj);
}
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.toString());
}
}
/**
* 通过bean的id获取bean的对象.
* @param beanName bean的id
* @return 返回对应对象
*/
public Object getBean(String beanName) {
Object obj = beanMap.get(beanName);
return obj;
}
/**
* 测试方法.
* @param args
* @author <a href="mailto:xiexingxing1121@126.com">AmigoXie</a>
* Creation date: 2007-10-6 - 上午11:21:14
*/
public static void main(String[] a