JAVA反射机制及CLASS.FORNAME的作用及含义

最近由于工作上需要，对reflection做了一番了解，以下是学习总结，有不少内容是借鉴的，但已无法找到源文出处，还请原文作者见谅。

 

 

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 APIs取得任何一个已知名称的class

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。

 

Java为什么能够支持Reflection？答案是Java运行时仍然拥有类型信息，它包含了这个类一切：它有哪些字段、哪些方法，各是何种保护级别等等，还有这个类依赖于哪些类。在Java中，类信息以对象的形式存放，这些对象是一种元对象，它们的类型就是Class。拥有了这些信息，无论是动态创建对象还是调用某些方法都是轻而易举的。在C 中，通过RTTI（运行时类型识别），我们也可以知道类的一些信息，但为什么C 中却没有Reflection，原因是类型信息不完整。RTTI这个名字本身就告诉我们，C 的类型信息是用来进行类型识别的，因此，它也不需要其它额外的信息。并不是C 无法做到这一点，而是C 不希望给用户增加额外的负担。有所得，必然有所失，因此，C 放弃了元对象。关于这一点，C 之父Bjarne Stroustrup在他的《C 语言的设计与演化》的14.2.8节中进行了深入的讨论。

 

 

“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Java标准库源码”来观察Class object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。

 

 

 

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，接下来才能经由后者唤起为数十多个的Reflection APIs。这些APIs将在稍后的探险

活动中一一亮相。

#001 public final

#002 class Class<T> implements java.io.Serializable,

#003 java.lang.reflect.GenericDeclaration,

#004 java.lang.reflect.Type,

#005 java.lang.reflect.AnnotatedElement {

#006 private Class() {}

#007 public String toString() {

#008 return ( isInterface() ? "interface " :

#009 (isPrimitive() ? "" : "class "))

#010 + getName();

#011 }

...

图1：Class class片段。注意它的private empty ctor，意指不允许任何人经由编程方式产生Class object。是的，其object 只能由

JVM 产生。

 

 

“Class” object的取得途径

Java允许我们从多种管道为一个class生成对应的Class object。图2是一份整理。

Class object 诞生管道示例

 

运用getClass()

注：每个class 都有此函数

String str = "abc";

Class c1 = str.getClass();

 

 

运用 Class.getSuperclass()

Button b = new Button();

Class c1 = b.getClass();

Class c2 = c1.getSuperclass();

 

运用static methodClass.forName()

（最常被使用）

Class c1 = Class.forName ("java.lang.

String");

Class c2 = Class.forName ("java.awt.Button");

Class c3 = Class.forName ("java.util.

LinkedList$Entry");

Class c4 = Class.forName ("I");

Class c5 = Class.forName ("[I");

 

运用 .class 语法

Class c1 = String.class;

Class c2 = java.awt.Button.class;

Class c3 = Main.InnerClass.class;

Class c4 = int.class;

Class c5 = int[].class;

 

 

 

 

Class.forName(xxx.xx.xx) 返回的是一个类, .newInstance() 后才创建一个对象 Class.forName(xxx.xx.xx);的作用是要求JVM查找并加载指定的类，也就是说JVM会执行该类的静态代码段

Class aClass = Class.forName(xxx.xx.xx);
Object anInstance = aClass.newInstance();


Class.forName("").newInstance()返回的是object

但是创建实例时有个限制，你的class构造函数不能包括参数，而且你需要自己来手工cast实例

 

 

用时:实例：

 

  protected final static String CLASS_TEST = "Test";

 protected final static String CLASS_PROBLEM = "Problem";

 protected final static String CLASS_PARAMETER = "Parameter";

 

 

 

 

 getProblem(vx, vy){

Object      result;

        result = Class.forName(CLASS_PROBLEM).newInstance();

........

 } 

 

 getParameters(){

 

        Object      result;

        result = Class.forName(CLASS_PARAMETER).newInstance();

........

 

 }

 

 

 buildTest(){

 

   String error_msg = (String) invokeMethod(

        Class.forName(CLASS_TEST).newInstance(), 

        "add", 

        new Class[]{

          Class.forName(CLASS_PROBLEM), 

          Class.forName(CLASS_PARAMETER)},

        new Object[]{

          getProblem(vx, vy), 

          getParameters()});

 

 } 

 

 

 

 

 protected Object invokeMethod(Object o, String name, Class[] paramClasses, Object[] paramValues) {

    Method      m;

    Object      result;

 

    result = null;

 

    try {

      m      = o.getClass().getMethod(name, paramClasses);

      result = m.invoke(o, paramValues);

    }

    catch (Exception e) {

      e.printStackTrace();

      result = null;

    }    

    return result;

  }

 

 

 

 

class Test{

public static model train_model(problem prob, parameter param)

}

 

class Problem{

...........

}

 

Parameter{

...............

}

 

 

附：

大家或许有些疑问，jdbc连接数据库时，有的写法是Class.forName(xxx.xx.xx);而有一些：Class.forName(xxx.xx.xx).newInstance()，为什么会有这两种写法呢？

Class.forName(xxx.xx.xx) 返回的是一个类,
.newInstance() 后才创建一个对象

Class.forName(xxx.xx.xx);的作用是要求JVM查找并加载指定的类，也就是说JVM会执行该类的静态代码段

在JDBC规范中明确要求这个Driver类必须向DriverManager注册自己，即任何一个JDBC Driver的Driver类的代码都必须类似如下：
public class MyJDBCDriver implements Driver {
static {
DriverManager.registerDriver(new MyJDBCDriver());
}
}

所以我们在使用JDBC时只需要Class.forName(XXX.XXX);就可以了