第 10 章 Java 语言的反射机制 ......................................................................................................................................................................................2
10.1 Java Reflection API 简介.......................................................................................2
10.2 在远程方法调用中运用发射机机制....................................................................7
10.3 代理模式 .............................................................................................................10
10.3.1 静态代理类 ..............................................................................................11
10.3.2 动态代理类 ..............................................................................................13
10.3.3 在远程方法调用中运用代理类...............................................................16
10.4
小节
.....................................................................................................................21
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第 10 章 Java 语言的反射机制
在
Java
运行时环境中，对于任意一个类，能否知道这个类有哪些属性和方法？对于任
意一个对象，能否调用它的任意一个方法？答案是肯定的。这种动态获取类的信息以及动态
调用对象的方法的功能来自于 Java 语言的反射（Reflection）机制。Java 反射机制主要提供
了以下功能：
l 在运行时判断任意一个对象所属的类。
l 在运行时构造任意一个类的对象。
l 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。
l 在运行时调用任意一个对象的方法。
10.1 Java Reflection API
简介
在 JDK 中，主要由以下类来实现 Java 反射机制，这些类都位于 java.lang.reflect 包中：
l Class 类：代表一个类。
l Field 类：代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性）。
l Method 类：代表类的方法。
l Constructor 类：代表类的构造方法。
l 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
以下例程 10-1 的 DumpMethods 类演示了 Reflection API 的基本作用，它读取命令行参
数指定的类名，然后打印这个类所具有的方法信息：
例程 10-1 DumpMethods.java
import java.lang.reflect.*;
public class DumpMethods {
public static void main(String args[]) throws Exception{
//加载并初始化命令行参数指定的类
Class classType = Class.forName(args[0]);
//获得类的所有方法
Method methods[] = classType.getDeclaredMethods();
for(int i = 0; i < methods.length; i++)
System.out.println(methods[i].toString());
}
}
运行命令“ java DumpMethods java.util.Stack”，就会显示 java.util.Stack 类所具有的方法，
程序的打印结果如下：
public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.pop()
public java.lang.Object java.util.Stack.push(java.lang.Object)
public boolean java.util.Stack.empty()
public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.peek()
public synchronized int java.util.Stack.search(java.lang.Object)
例程 10-2 的 ReflectTester 类进一步演示了 Reflection API 的基本使用方法。ReflectTester
类有一个 copy(Object object)方法，这个方法能够创建一个和参数 object 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，并将它返回。
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这个例子只能复制简单的 JavaBean，假定 JavaBean 的每个属性都有 public 类型的
getXXX()和 setXXX()方法。
例程 10-2 ReflectTester.java
import java.lang.reflect.*;
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
etMethod.invoke(objectCopy,new Object[]{value});
}
return objectCopy;
}
public static void main(String[] args) throws Exception{
Customer customer=new Customer("Tom",21);
customer.setId(new Long(1));
Customer customerCopy=(Customer)new ReflectTester().copy(customer);
System.out.println("Copy information:"+customerCopy.getName()+" "+customerCopy.getAge());
}
}
class Customer{ //Customer 类是一个 JavaBean
private Long id;
private String name;
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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;}
}
ReflectTester 类的 copy(Object object)方法依次执行以下步骤。
（1）获得对象的类型：
Class classType=object.getClass();
System.out.println("Class:"+classType.getName());
在 java.lang.Object 类中定义了 getClass()方法，因此对于任意一个 Java 对象，都可以通
过此方法获得对象的类型。Class 类是 Reflection API 中的核心类，它有以下方法：
l getName()：获得类的完整名字。
l getFields()：获得类的 public 类型的属性。
l getDeclaredFields()：获得类的所有属性。
l getMethods()：获得类的 public 类型的方法。
l getDeclaredMethods()
：获得类的所有方法。
l 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。
l getConstrutors()：获得类的 public 类型的构造方法。
l 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。
l newInstance()：通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象。
（2）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[]{});
以上代码先调用 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。
（3）获得对象的所有属性：
Field fields[]=classType.getDeclaredFields();
Class 类的 getDeclaredFields()方法返回类的所有属性，包括 public、protected、默认和
private 访问级别的属性。
（4）获 得每个属性相应的 getXXX()和 setXXX()方法，然后执行这些方法，把原来对象
的属性拷贝到新的对象中：
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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});
}
以上代码假定每个属性都有相应的 getXXX()和 setXXX()方法，并且在方法名中，“get”
和“set”的后面一个字母为大写。例如 Customer 类的 name 属性对应 getName()和 setName()
方法。Method 类的 invoke(Object obj,Object args[])方法用于动态执行一个对象的特定方法，
它的第一个 obj 参数指定具有该方法的对象，第二个 args 参数指定向该方法传递的参数。
在以下例程 10-3 的 InvokeTester 类的 main()方法中，运用反射机制调用一个 InvokeTester
对象的 add()和 echo()方法。
例程 10-3 InvokeTester.java
import java.lang.reflect.*;
public class InvokeTester {
public int add(int param1,int param2){
return param1+param2;
}
public String echo(String msg){
return "echo:"+msg;
}
public static void main(String[] args) throws Exception{
Class classType=InvokeTester.class;
Object invokeTester=classType.newInstance();
//调用 InvokeTester 对象的 add()方法
Method addMethod=classType.getMethod("add",new Class[]{int.class,int.class});
Object result=addMethod.invoke(invokeTester,
new Object[]{new Integer(100),new Integer(200)});
System.out.println((Integer)result);
//调用 InvokeTester 对象的 echo()方法
Method echoMethod=classType.getMethod("echo",new Class[]{String.class});
result=echoMethod.invoke(invokeTester,new Object[]{"Hello"});
System.out.println((String)result);
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