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Java 反射机制摘要 Reflection 是 Java 被视为动态(或准动态)语言的一个关键性质。这个机制允许程序在运行时透过 Reflection API s 取得任何一个已知名称的 clas s 的内部信息, 包括其 modifiers (诸如 public, static 等等)、 superclass ( 例如 Object )、实现之 interfaces (例如 Cloneable ), 也包括 fields 和 methods 的所有信息, 并可于运行时改变 fields 内容或唤起 methods 。本文借由实例,大面积示范 Reflection APIs 。关于本文: 读者基础:具备 Java 语言基础。本文适用工具: 关键词: Introspection (内省、内观) Reflection (反射) 有时候我们说某个语言具有很强的动态性,有时候我们会区分动态和静态的不同技术与作法。我们朗朗上口动态绑定( dynamic binding )、动态链接( dynamic linking )、动态加载( dynamic loading )等。然而“动态”一词其实没有绝对而普遍适用的严格定义, 有时候甚至像对象导向当初被导入编程领域一样,一人一把号,各吹各的调。一般而言, 开发者社群说到动态语言, 大致认同的一个定义是:“程序运行时, 允许改变程序结构或变量类型, 这种语言称为动态语言”。从这个观点看, Perl , Python , Ruby 是动态语言, C++ , Java , C# 不是动态语言。尽管在这样的定义与分类下 Java 不是动态语言,它却有着一个非常突出的动态相关机制: Reflection 。这个字的意思是“反射、映象、倒影”, 用在 Java 身上指的是我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的 classes 。换句话说, Java 程序可以加载一个运行时才得知名称的 class ,获悉其完整构造(但不包括 methods 定义),并生成其对象实体、或对其 fields 设值、或唤起其 methods 1。这种“看透 class ”的能力( the ability of the program to examine itself ) 被称为 introspection ( 内省、内观、反省)。 Reflectio n 和 introspection 是常被并提的两个术语。 Java 如何能够做出上述的动态特性呢?这是一个深远话题,本文对此只简单介绍一些概念。整个篇幅最主要还是介绍 Reflection APIs ,也就是让读者知道如何探索 class 的结构、如何对某个“运行时才获知名称的 class ”生成一份实体、为其 fields 设值、调用其 methods 。本文将谈到 ,以及 中的 Method 、 Field 、 Constructor 等等 classes 。“ Class ” class 众所周知 Java 有个 Object class ,是所有 Java classes 的继承根源,其内声明了数个应该在所有 Java class 中被改写的 methods : hashCode() 、 equals() 、 clone() 、 toString() 、 getClass() 等。其中 getClass() 返回一个 Class object 。 Class class 十分特殊。它和一般 classes 一样继承自 Object ,其实体用以表达 Java 程序运行时的 classes 和 interfaces , 也用来表达 enum 、 array 、 primitive Java types ( boolean, byte, char, short, int, long, float, double )以及关键词 void 。当一个 class 被加载,或当加载器( class loader )的 defineClass() 被 JVM 调用, JVM 便自动产生一个 Class object 。如果您想借由“修改 Jav a 标准库源码”来观察 Class objec t 的实际生成时机(例如在 Class 的 constructor 内添加一个 println() ),不能够!因为 Class 并没有 public constructor (见图1 )。本文最后我会拨一小块篇幅顺带谈谈 Jav a 标准库源码的改动办法。 Class 是 Reflection 故事起源。针对任何您想探勘的 class ,唯有先为它产生一个 Class object ,接下来才能经由