「转载」给小白的Java EE生存指南（6）：Java 反射

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本文是给小白的Java EE生存指南的第6篇， 讲点稍微有深度的：反射。
这里不定义什么叫反射，先来看个例子，假设我给你一个Java 类：

package com.example;
public class HelloWorld {
    public HelloWorld(){
    }
    public void sayHello(){
        System.out.println("hello world!");
    }
}

现在要求:

(1) 你不能使用 HelloWorld hw = new HelloWorld() ， 但是要构建一个HelloWorld的实例来.

(2) 调用sayHello() 方法， 但是不能直接用 HelloWorld实例的 hw.sayHello()方法 ， 说起来怪拗口的 :-)

用Java的反射功能， 可以很轻松的完成上面的要求：

//第一步， 先把HelloWorld的类装载进来
Class cls = Class.forName("com.example.HelloWorld");

//第二步， 创建一个HelloWorld的实例， 注意， 这里并没有用强制转型把obj转成HelloWorld,
Object obj = cls.newInstance();

//第三步， 得到这个类的方法， 注意， 一个类的方法也是对象啊
Method m = cls.getDeclaredMethod("sayHello");

//第四部， 方法调用， 输出"hello world"
m.invoke(obj);

可能有人要问了， 为什么不直接new 出来呢？ 通过反射来创建对象，调用方法多费劲啊 ？

这是个好问题，关键点就是：　很多时候我们并不能事先知道要new 什么对象， 相反，我们可能只知道一个类的名称和方法名， 很多时候这些名称都是写在XML配置当中的。

为了更好的说明问题， 来看看几个SSH的例子：
【Struts的例子】

1. 在XML配置文件中定义Action

<action name="HelloWorld" class="example.HelloWorld">        
        <result>/hello.jsp</result>  
</action> 

2. 定义Java 类

public class HelloWorld extends ExampleSupport {  
    public String execute() throws Exception {    
        ......
        return SUCCESS;                           
    }  
    .......
}

Struts 框架的作者事先肯定不知道你会配置一个HelloWorld的Action 。

不过他可以这么做， Struts 在启动以后，解析你配置XML配置文件， 发现名称为HelloWorld的Action, 找到相对于的类名example.HelloWorld, 然后就可以通过反射去实例化这个类。 等到有人调用这个action 的时候， 可以通过反射来调用HelloWorld的execute() 方法。

【Hibernate的例子】

1. 定义Java类和表之间映射， 类名叫Event, 对应的表名是EVENTS 。

<hibernate-mapping package="org.hibernate.tutorial.hbm">
    <class name="Event" table="EVENTS">
        <id name="id" column="EVENT_ID">
            <generator class="increment"/>
        </id>
        <property name="date" type="timestamp" column="EVENT_DATE"/>
        <property name="title"/>
    </class>
</hibernate-mapping>

2. 定义Event 类，如下所示：

public class Event {
    private Long id;
    private String title;
    private Date date;
    ...... 为了节省篇幅， 每个属性的getter /setter 方法略...
}

3. 查询， 你可以用Hibernate 这么查询表中的数据了：

List result = session.createQuery( "from Event" ).list();
        for ( Event event : (List<Event>) result ) {
            System.out.println( "Event (" + event.getDate() + ") : " + event.getTitle() );
}

Struts 的作者事先也不知道你会配置一个叫Event的类。
不过他会这么处理： 类名(Event)-> 数据库表名(EVENTS) -> 发出SELECT查询表数据 -> 通过反射创建Event的实例 -> 通过反射调用实例的setter方法把数据库的值设置进去

【Spring的例子】

1. 配置一个Bean

<beanid="helloWorld"class="example.HelloWorld">
    <propertyname="message"value="Hello World!"/>
</bean>

2. 写一个Java 文件

public  class   HelloWorld
{
    private String message;
    public void setMessage(String message){
        this.message  = message;
    }
    public void getMessage(){
        System.out.println("My Message : "+ message);
    }
}

3. 调用

ApplicationContext context =newClassPathXmlApplicationContext("Beans.xml");
HelloWorld hw=(HelloWorld) context.getBean("helloWorld");
hw.getMessage();

我都懒得解释了， 无非是根据类的名称通过反射创建一个类HelloWorld的实例， 然后再通过反射调用setMessage方法， 这样当你getMessage就有值了。

所以反射是很重要的， 在Java EE世界里， 反射最大的用途就是支持以声明式的方法（在XML中）来描述应用的行为， 是Struts, Hibernate , Spring 的最核心的技术之一。

简单的来讲， 反射能让你在运行时而不是编程时做下面的事情：

(1) 获取一个类的内部结构信息（或者成为元数据）， 包括包名，类名， 类所有的方法，

(2) 运行时对一个Java对象进行操作， 包括创建这个类的实例， 设置一个属性的值， 调用这个类的方法等等。

这篇文章只是介绍了反射的一点皮毛和用途， 具体的细节还是等待你自己去发掘吧。

【元编程】
等等，还有一个小问题：为什么叫反射呢？

我想可能是Java程序在运行时能够看到自己的结构和行为吧， 就像看到镜子当中的自己一样， 反射了出来 。

如果扩展一点， 这种用代码来生成代码的方式， 其实叫做“元编程”。

C语言就不具备这样的能力， 经过编译以后， C语言中的struct 名称 , 数组名等信息都已经消失了， 基本上就是指针了。 你可以这么试一试：写个程序，在运行时打印一下一个struct的名称， 看看能不能实现。

但是像其他一些语言， 例如Ruby , 程序在运行时不但能检视自己， 还能动态的修改自己， 比如：给自己加上一个方法， 这种开放的能力给Ruby 编程来了巨大的飞跃， LISP的元编程能力更加强悍， 仅仅使用LISP自己就能定义一个新语言出来。

利用这种能力， 人们可以针对某个领域编写领域特定语言（Domain specific Language, 简称DSL）, 然后使用DSL这个语言来进行应用编程， 那效率可不是一般的高， 像Ruby on Rail 不就号称开发速度是Java的10倍嘛！

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