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详解reflect Java的反射机制
发布于:第八基地 来源:duote 作者:天堂路上 时间:2016-04-11 点击:256

    一、类型识别的两种方式:

    首先了解一下“运行时类型识别”(Run-time Type Identification, RTTI)主要有两种方式,

    第一种:是我们在一次编译时和运行时已经知道了所有的类型。

    第二种:是我们在整项目分模块的编译,在运行时可以对新加入的模块进行动态的编译。(在动态编译模块之前还不知道被编译code的类型。) 这就是下面要接受的,功能强大的“反射”机制。

    二、认识“Class对象”:

    要理解RTTI(运行时类型识别)在Java中的工作原理,首先必须知道类型信息在运行时是如何表示的,这项工作是由“Class对象”完成的,它包含了与类有关的信息。

    类是程序的重要组成部分(类的属性,方法以及它的一些特性,在这里我就不做赘述了。),每个类都有一个Class对象,每当编写并编译了一个新类就会产生一个Class对象,它被保存在一个与你所创建的新类同名的.class文件中。那么在程序运行时,当我们想生成这个类的对象时(实例化这个类),运行这个程序的Java虚拟机(JVM)就会这样做:

    首先会从加载所创新类的.class文件,

    然后确认这个新类的Class对象是否已经加载,如果尚未加载,JVM就会根据类名查找.class文件,并将其载入,一旦这个类的Class对象被载入内存,它就被用来创建这个类的所有对象。

    一般的RTTI形式包括三种:

    1.传统的类型转换。如“(Apple)Fruit”,由RTTI确保类型转换的正确性,如果执行了一个错误的类型转换,就会抛出一个ClassCastException异常。

    2.通过Class对象来获取对象的类型。如

    [code="java"] Class c = Class.forName(“Apple”);

    Object o = c.newInstance();

    3.通过关键字instanceof或Class.isInstance()方法来确定对象是否属于某个特定类型的实例,准确的说,应该是instanceof / Class.isInstance()可以用来确定对象是否属于某个特定类及其所有基类的实例,这和equals() / ==不一样,它们用来比较两个对象是否属于同一个类的实例,没有考虑继承关系。[enxtpage]

    三、反射

    如果不知道某个对象的类型,可以通过RTTI来获取,但前提是这个类型在编译时必须已知,这样才能使用RTTI来识别。即在编译时,编译器必须知道所有通过RTTI来处理的类。

    使用反射机制可以不受这个限制,它主要应用于两种情况:

    第一种情况,是“基于构件的编程”这种编程方式中,将使用某种基于快速应用开发(RAD)的应用构建工具来构建项目。这是现在最常见的可视化编程方法,通过代表不同组件的图标拖动到图板上,然后设置”构件“(组件)的属性值来配置它们来创建程序。要做到这种配置编程,就必须要求构件都是可实例化的,并且要暴露其部分信息,使得程序员可以读取和设置构件的值和状态。当处理GUI时间的构件时还必须暴露相关方法的事件处理细节,以便RAD环境帮助程序员覆盖这些处理事件的方法。在这里,就要用到反射的机制来检查可用的方法并返回方法实体对象。Java通过JavaBeans提供了基于构件的编程架构。

    第二种情况,在运行时获取类的信息的另外一个动机,就是希望能够提供在跨网络的远程平台上创建和运行对象的能力。这被成为远程调用(RMI),它允许一个Java程序将对象分步在多台机器上,这种分步能力将帮助开发人员执行一些需要进行大量计算的任务,充分利用计算机资源,提高运行速度。

    Class类支持反射,是在java.lang.reflect中包含了Field/Method/Constructor类,每个类都实现了Member接口。这些类型的对象都是由JVM在运行时创建的,用来表示未知类里对应的成员。如可以用Constructor类创建新的对象,用get()和set()方法读取和修改与Field对象关联的字段,用invoke()方法调用与Method对象关联的方法。同时,还可以调用getFields()、getMethods()、getConstructors()等方法来返回表示字段、方法以及构造器的对象数组。这样,未知的对象的类信息在运行时就能被完全确定下来,而在编译时不需要知道任何信息。

    另外,RTTI有时能解决效率问题。当程序中使用多态给程序的运行带来负担的时候,可以使用RTTI编写一段代码来提高效率。

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