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Java中使用反射生成并操作对象


 

  Class对象可以获得该类里的方法(由Method对象表示),构造器(由Constructor对象表示)、Filed(由Field对象表示)、这3个类都位于java.lang.reflect包下。并实现了java.lang.reflect.Member接口。程序可以通过Method对象来执行对应的方法,通过Constructor对象来调用对应的构造器创建实例,能通过Field对象直接访问并修改对象的属性值。

  通过反射来生成对象有如下两种方式:

  1、使用Class对象的newInstance()方法来创建该Class对象对应类的实例,这种方式要求该Class对象的对应类有默认的构造器,而执行newInstance()方法实际上是利用默认的构造器来创建该类的实例。

  2、先使用Class对象获取指定的Constructor对象,再调用Constructor对象的newInstance()方法来创建该Class对象对应类的实例。通过这种方式可以选择使用指定的构造器来创建实例。

  通过第一种方式来创建对象是比较常见的情形,因为在很多的JavaEE框架中都需要根据配置文件信息来创建Java对象,从配置文件读取的知识某个类的字符串类名,程序需要根据该字符串来创建对应的实例,就必须使用反射。

  下面程序就实现了一个简单的对象池,该对象池会根据配置文件读取key-value对,然后创建这些对象,并将这些对象放入一个HashMap中。

  public class ObjectPoolFactory {

  //定义一个对象池,前面是对象名,后面是实际对象

  private Map

  //定义一个创建对象的方法

  //该方法只要传入一个字符串类名,程序可以根据该类生成Java对象

  private Object creatObject(String clazzname)

  throws InstantiationException,IllegalAccessException,ClassNotFoundException {

  //根据字符串来获取对应的class对象

  Class clazz = Class.forName(clazzname);

  //使用clazz对应类的默认构造器创建实例

  return clazz.newInstance();

  }

  //该方法根据指定文件来初始化对象池

  //它会根据配置文件来创建对象

  public void initPool(String fileName) throws InstantiationException,

  IllegalAccessException, ClassNotFoundException {

  try (FileInputStream fis = new FileInputStream(fileName)) {

  Properties props = new Properties();

  props.load(fis);

  for (String name : props.stringPropertyNames()) {

  // 每取出一对Key-Value对,就根据valude创建一个对象

  // 调用createObject()创建对象,并将对象添加到对象池中

  objectPool.put(name, creatObject(props.getProperty(name)));

  }

  } catch (IOException e) {

  // TODO: handle exception

  System.out.println("读取" + fileName + "异常");

  }

  }

  public Object getObject(String name){

  //从ObjectPool中取出指定name对应的对象

  return objectPool.get(name);

  }

  public static void main(String[] args)throws Exception {

  ObjectPoolFactory pf = new ObjectPoolFactory();

  pf.initPool("D:\obj.txt");

  System.out.println(pf.getObject("a"));

  System.out.println(pf.getObject("b"));

  }

  }

  上面程序中createObject()方法里的两行粗体字代码就是根据字符串来创建java对象的关键代码,程序调用Class对象的newInstance()方法即可创建一个Java对象。程序中的initPool()方法会读取属性文件,对属性文件中的每个key-value对创建一个java对象,其中value是该Java对象的实现类,而key是该Java对象放入对象池中的名字。为该程序提供如下属性配置文件。文件存放路径为:D:obj.txt

  a=java.util.Date

  b=javax.swing.JFrame

  编译、运行上面的ObjectPoolFactory程序,将看到输出系统当前时间,和一个JFrame对象。

  使用这种配置文件来配置对象,然后由程序根据配置文件来创建对象的方式非常有用,大名鼎鼎的Spring框架就采用这种方式大大简化了JavaEE应用的开发。当然,Spring采用的是XML配置文件-毕竟属性文件能配置的信息太有限了,而XML配置文件能配置的信息就丰富多了。

  如果不行利用默认的构造器来创建java对象,而想利用指定的构造器来创建Java对象,则需要利用Constructor对象,每个Constructor对应一个构造器。为了利用指定的构造器来创建Java对象,需要如下3个步骤。

  1、获取该类的Class对象。

  2、利用Class对象的getConstructor()方法来获取指定的构造器。

  3、调用Constructor的newInstance()方法来创建Java对象。

  下面程序利用反射来创建一个JFrame对象,而且使用指定的构造器。

  public class CreateJFrame {

  public static void main(String[] args)throws Exception {

  //获取Jframe对应的Class对象

  Class jframeClazz = Class.forName("javax.swing.JFrame");

  //获取Jframe中带一个字符串参数的构造器

  Constructor ctor = jframeClazz.getConstructor(String.class);

  //调用Constructor的newInstance方法创建对象

  Object obj = ctor.newInstance("测试窗口");

  //输出Jframe对象

  System.out.println(obj);

  }

  }

  上面程序中第一行粗体字代码用于获取JFrame类的指定构造器,前面已经提到:如果要唯一地确定某类中的构造器,只要指定构造器的形参列表即可。第一行粗体字代码获取构造器时传入了一个string类型,即表明想获取只有一个字符串参数的构造器。

  程序中第二行粗体字代码使用指定构造器的newInstance()方法来创建一个Java对象,当调用Constructor对象的newInstance()方法是通常需要传入参数,因为调用Constructor的newInstance()方法实际上等于调用它对应的构造器,床给newInstance()方法的参数将作为对应构造器的参数。

  对于上面的CreateFrame.java中已知java.swing.JFrame类的,通常没有必要使用反射来创建该对象,毕竟通过反射创建对象时性能要稍微低一些。实际上,只有当程序需要动态创建某个类的对象时才会考虑使用反射,通常在开发通用性比较广的框架、基础平台时可能会大量使用反射。