反射机制:所谓的反射机制就是java语言在运行时拥有一项自观的能力。通过这种能力可以彻底的了解自身的情况为下一步的动作做准备。下面具体介绍一下java的反射机制。这里你将颠覆原来对java的理解。
Java的反射机制的实现要借助于4个类:class,Constructor,Field,Method;其中class代表的时类对 象,Constructor-类的构造器对象,Field-类的属性对象,Method-类的方法对象。通过这四个对象我们可以粗略的看到一个类的各个组 成部分。
Class:程序运行时,java运行时系统会对所有的对象进行运行时类型的处理。这项信息记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择正 确的方法来执行(摘自:白皮书)。但是这些信息我们怎么得到啊,就要借助于class类对象了啊。在Object类中定义了getClass()方法。我 们可以通过这个方法获得指定对象的类对象。然后我们通过分析这个对象就可以得到我们要的信息了。
比如:ArrayList arrayList;
Class clazz = arrayList.getClass();
然后我来处理这个对象clazz。
当然了Class类具有很多的方法,这里重点将和Constructor,Field,Method类有关系的方法。
Reflection 是 Java 程序开发语言的特征之一,它允许运行中的 Java 程序对自身进行检查,或者说“自审”,并能直接操作程序的内部属性。Java 的这一能力在实际应用中也许用得不是很多,但是个人认为要想对java有个更加深入的了解还是应该掌握的。
1.检测类:
reflection的工作机制
考虑下面这个简单的例子,让我们看看 reflection 是如何工作的。
import java.lang.reflect.*;
public class DumpMethods {
public static void main(String args[]) {
try {
Class c = Class.forName(args[0]);
Method m[] = c.getDeclaredMethods();
for (int i = 0; i < m.length; i++)
System.out.println(m.toString());
} catch (Throwable e) {
System.err.println(e);
}
}
}
按如下语句执行:
java DumpMethods java.util.ArrayList
这个程序使用 Class.forName 载入指定的类,然后调用 getDeclaredMethods 来获取这个类中定义了的方法列表。java.lang.reflect.Methods 是用来描述某个类中单个方法的一个类。
Java类反射中的主要方法
对于以下三类组件中的任何一类来说 -- 构造函数、字段和方法 -- java.lang.Class 提供四种独立的反射调用,以不同的方式来获得信息。调用都遵循一种标准格式。以下是用于查找构造函数的一组反射调用:
Constructor getConstructor(Class[] params) -- 获得使用特殊的参数类型的公共构造函数,
Constructor[] getConstructors() -- 获得类的所有公共构造函数
Constructor getDeclaredConstructor(Class[] params) -- 获得使用特定参数类型的构造函数(与接入级别无关)
Constructor[] getDeclaredConstructors() -- 获得类的所有构造函数(与接入级别无关)
获得字段信息的Class 反射调用不同于那些用于接入构造函数的调用,在参数类型数组中使用了字段名:
Field getField(String name) -- 获得命名的公共字段
Field[] getFields() -- 获得类的所有公共字段
Field getDeclaredField(String name) -- 获得类声明的命名的字段
Field[] getDeclaredFields() -- 获得类声明的所有字段
用于获得方法信息函数:
Method getMethod(String name, Class[] params) -- 使用特定的参数类型,获得命名的公共方法
Method[] getMethods() -- 获得类的所有公共方法
Method getDeclaredMethod(String name, Class[] params) -- 使用特写的参数类型,获得类声明的命名的方法
Method[] getDeclaredMethods() -- 获得类声明的所有方法
使用 Reflection:
用于 reflection 的类,如 Method,可以在 java.lang.relfect 包中找到。使用这些类的时候必须要遵循三个步骤:第一步是获得你想操作的类的 java.lang.Class 对象。在运行中的 Java 程序中,用 java.lang.Class 类来描述类和接口等。
下面就是获得一个 Class 对象的方法之一:
Class c = Class.forName("java.lang.String");
这条语句得到一个 String 类的类对象。还有另一种方法,如下面的语句:
Class c = int.class;
或者
Class c = Integer.TYPE;
它们可获得基本类型的类信息。其中后一种方法中访问的是基本类型的封装类 (如 Intege ) 中预先定义好的 TYPE 字段。
第二步是调用诸如 getDeclaredMethods 的方法,以取得该类中定义的所有方法的列表。
一旦取得这个信息,就可以进行第三步了——使用 reflection API 来操作这些信息,如下面这段代码:
Class c = Class.forName("java.lang.String");
Method m[] = c.getDeclaredMethods();
System.out.println(m[0].toString());
它将以文本方式打印出 String 中定义的第一个方法的原型。
处理对象:
a.创建一个Class对象
b.通过getField 创建一个Field对象
c.调用Field.getXXX(Object)方法(XXX是Int,Float等,如果是对象就省略;Object是指实例).
例如:
import java.lang.reflect.*;
import java.awt.*;
class SampleGet {
public static void main(String[] args) {
Rectangle r = new Rectangle(100, 325);
printHeight(r);
}
static void printHeight(Rectangle r) {
Field heightField;
Integer heightValue;
Class c = r.getClass();
try {
heightField = c.getField("height");
heightValue = (Integer) heightField.get(r);
System.out.println("Height: " + heightValue.toString());
} catch (NoSuchFieldException e) {
System.out.println(e);
} catch (SecurityException e) {
System.out.println(e);
} catch (IllegalAccessException e) {
System.out.println(e);
}
}
}
安全性和反射:
在处理反射时安全性是一个较复杂的问题。反射经常由框架型代码使用,由于这一点,我们可能希望框架能够全面接入代码,无需考虑常规的接入限制。但是,在其它情况下,不受控制的接入会带来严重的安全性风险,例如当代码在不值得信任的代码共享的环境中运行时。
由于这些互相矛盾的需求,Java编程语言定义一种多级别方法来处理反射的安全性。基本模式是对反射实施与应用于源代码接入相同的限制:
从任意位置到类公共组件的接入
类自身外部无任何到私有组件的接入
受保护和打包(缺省接入)组件的有限接入
不过至少有些时候,围绕这些限制还有一种简单的方法。我们可以在我们所写的类中,扩展一个普通的基本类 java.lang.reflect.AccessibleObject 类。这个类定义了一种setAccessible方法,使我们能够启动或关闭对这些类中其中一个类的实例的接入检测。唯一的问题在于如果使用了安全性管理 器,它将检测正在关闭接入检测的代码是否许可了这样做。如果未许可,安全性管理器抛出一个例外。
下面是一段程序,在TwoString 类的一个实例上使用反射来显示安全性正在运行:
public class ReflectSecurity {
public static void main(String[] args) {
try {
TwoString ts = new TwoString("a", "b");
Field field = clas.getDeclaredField("m_s1");
// field.setAccessible(true);
System.out.println("Retrieved value is " +
field.get(inst));
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace(System.out);
}
}
}
如果我们编译这一程序时,不使用任何特定参数直接从命令行运行,它将在field .get(inst)调用中抛出一个IllegalAccessException异常。如果我们不注释 field.setAccessible(true)代码行,那么重新编译并重新运行该代码,它将编译成功。最后,如果我们在命令行添加了JVM参数 -Djava.security.manager以实现安全性管理器,它仍然将不能通过编译,除非我们定义了ReflectSecurity类的许可权 限。
反射性能:(转录别人的啊)
反射是一种强大的工具,但也存在一些不足。一个主要的缺点是对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作,我们可以告诉JVM,我们希望做什么并且它满足我们的要求。这类操作总是慢于只直接执行相同的操作。
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