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深入理解Java的内省与反射

很多朋友在深入的接触Java语言后就会发现这样两个词:反射(Reflection)和内省(Introspector),经常搞不清楚这到底是怎么回事,在什么场合下应用以及如何使用?

作者:blueKnight来源:博客园|2010-03-12 08:55

很多朋友在深入的接触Java语言后就会发现这样两个词:反射和内省,之前我们已经通过实例解析了Java的反射机制,在什么场合下应用以及如何使用?今天把这二者放在一起介绍,因为它们二者是相辅相成的。

反射

相对而言,反射比内省更容易理解一点。用一句比较白的话来概括,反射就是让你可以通过名称来得到对象(类,属性,方法)的技术。例如我们可以通过类名来生成一个类的实例;知道了方法名,就可以调用这个方法;知道了属性名就可以访问这个属性的值,还是写两个例子让大家更直观的了解反射的使用方法:

  1. //通过类名来构造一个类的实例  
  2. ClassClasscls_str=Class.forName("java.lang.String");  
  3. //上面这句很眼熟,因为使用过JDBC访问数据库的人都用过J  
  4. Objectstr=cls_str.newInstance();  
  5. //相当于Stringstr=newString();  
  6.  
  7. //通过方法名来调用一个方法  
  8. StringmethodName="length";  
  9. Methodm=cls_str.getMethod(methodName,null);  
  10. System.out.println("lengthis"+m.invoke(str,null));  
  11. //相当于System.out.println(str.length());  

上面的两个例子是比较常用方法。看到上面的例子就有人要发问了:为什么要这么麻烦呢?本来一条语句就完成的事情干吗要整这么复杂?没错,在上面的例子中确实没有必要这么麻烦。不过你想像这样一个应用程序,它支持动态的功能扩展,也就是说程序不重新启动但是可以自动加载新的功能,这个功能使用一个具体类来表示。首先我们必须为这些功能定义一个接口类,然后我们要求所有扩展的功能类必须实现我指定的接口,这个规定了应用程序和可扩展功能之间的接口规则,但是怎么动态加载呢?我们必须让应用程序知道要扩展的功能类的类名,比如是test.Func1,当我们把这个类名(字符串)告诉应用程序后,它就可以使用我们第一个例子的方法来加载并启用新的功能。这就是类的反射,请问你有别的选择吗?

内省

内省是Java语言对Bean类属性、事件的一种缺省处理方法。例如类A中有属性name,那我们可以通过getName,setName来得到其值或者设置新的值。通过getName/setName来访问name属性,这就是默认的规则。Java中提供了一套API用来访问某个属性的getter/setter方法,通过这些API可以使你不需要了解这个规则,这些API存放于包java.beans中。

一般的做法是通过类Introspector来获取某个对象的BeanInfo信息,然后通过BeanInfo来获取属性的描述器(PropertyDescriptor),通过这个属性描述器就可以获取某个属性对应的getter/setter方法,然后我们就可以通过反射机制来调用这些方法。下面我们来看一个例子,这个例子把某个对象的所有属性名称和值都打印出来:

  1. /*  
  2. *Createdon2004-6-29  
  3. */  
  4.  
  5. packagedemo;  
  6.  
  7. importjava.beans.BeanInfo;  
  8. importjava.beans.Introspector;  
  9. importjava.beans.PropertyDescriptor;  
  10.  
  11. publicclassIntrospectorDemo{  
  12. Stringname;  
  13. publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{  
  14. IntrospectorDemodemo=newIntrospectorDemo();  
  15. demo.setName("WinterLau");  
  16.  
  17. //如果不想把父类的属性也列出来的话,  
  18. //那getBeanInfo的第二个参数填写父类的信息  
  19. BeanInfobi=Introspector.getBeanInfo(demo.getClass(),Object.class);  
  20. PropertyDescriptor[]props=bi.getPropertyDescriptors();  
  21. for(inti=0;i<props.length;i++){  
  22. System.out.println(props[i].getName()+"="+  
  23. props[i].getReadMethod().invoke(demo,null));  
  24. }  
  25.  
  26. }  
  27.  
  28. publicStringgetName(){  
  29. returnname;  
  30. }  
  31.  
  32. publicvoidsetName(Stringname){  
  33. this.name=name;  
  34. }  
  35. }  

Web开发框架Struts中的FormBean就是通过内省机制来将表单中的数据映射到类的属性上,因此要求FormBean的每个属性要有getter/setter方法。但也并不总是这样,什么意思呢?就是说对一个Bean类来讲,我可以没有属性,但是只要有getter/setter方法中的其中一个,那么Java的内省机制就会认为存在一个属性,比如类中有方法setMobile,那么就认为存在一个mobile的属性,这样可以方便我们把Bean类通过一个接口来定义而不用去关心具体实现,不用去关心Bean中数据的存储。比如我们可以把所有的getter/setter方法放到接口里定义,但是真正数据的存取则是在具体类中去实现,这样可提高系统的扩展性。

总结

将Java的反射以及内省应用到程序设计中去可以大大的提供程序的智能化和可扩展性。有很多项目都是采取这两种技术来实现其核心功能,例如我们前面提到的Struts,还有用于处理XML文件的Digester项目,其实应该说几乎所有的项目都或多或少的采用这两种技术。在实际应用过程中二者要相互结合方能发挥真正的智能化以及高度可扩展性。

【编辑推荐】

  1. Java中利用反射实现类的动态加载
  2. 关于Java反射机制的一个实例
  3. Java实例讲解反射机制Reflection
  4. 使用Java 5特性来简化反射编程
  5. 反射在Java Swing编程中的应用
【责任编辑:王晓东 TEL:(010)68476606】

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