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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；

l 生成动态代理。

本章首先介绍了 Java Reflection API 的用法，然后介绍了一个远程方法调用的例子，在

这个例子中客户端能够远程调用服务器端的一个对象的方法。服务器端采用了反射机制提供

的动态调用方法的功能，而客户端则采用了反射机制提供的动态代理功能。

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，以及访问数组元素的静态方法。

如例程 10-1 所示 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());

}

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240

Java Netword Programming

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)

如例程 10-2 所示 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 对象中的所有属性复制到新建的对象中，并将它返回。

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);

//调用复制对象的 setXXX()方法

etMethod.invoke(objectCopy,new Object[]{value});

}

return objectCopy;

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242

Java Netword Programming

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

来对象的属性复制到新的对象中：

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);

//调用复制对象的 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。

如例程 10-3 所示的 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 {

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Java Network Programming

243

第 10 章

Java 语言的反射机制

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);

}

add()方法的两个参数为 int 类型，获得表示 add()方法的 Method 对象的代码如下：

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

Method 类的 invoke(Object obj,Object args[])方法接收的参数必须为对象，如果参数

为基本类型数据，必须转换为相应的包装类型的对象。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类型数据，那么 invoke()方法会把它转换为相

应的包装类型的对象，再将其返回。

在本例中，尽管 InvokeTester 类的 add()方法的两个参数及返回值都是 int 类型，调

用 addMethod 对象的 invoke()方法时，只能传递 Integer 类型的参数，并且 invoke()方法

的返回类型也是 Integer 类型，Integer 类是 int 基本类型的包装类：

Object result=addMethod.invoke(invokeTester,

new Object[]{new Integer(100),new Integer(200)});

System.out.println((Integer)result); //result 为 Integer 类型

java.lang.Array 类提供了动态创建和访问数组元素的各种静态方法。如例程 10-4

所示的 ArrayTester1 类的 main()方法创建了一个长度为 10 的字符串数组，接着把索引

位置为 5 的元素设为“hello”，然后再读取索引位置为 5 的元素的值。

例程 10-4 ArrayTester1.java

import java.lang.reflect.*;

public class ArrayTester1 {

public static void main(String args[])throws Exception {

Class classType = Class.forName("java.lang.String");

//创建一个长度为 10 的字符串数组

Object array = Array.newInstance(classType, 10);

//把索引位置为 5 的元素设为"hello"

Array.set(array, 5, "hello");

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