java反射机制
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2022-07-13 09:03:24
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在Java运行时环境中,对于任意一个类,能否知道这个类有哪些属性和方法?对于任意一个对象,能否调用它的任意一个方法?答案是肯定的。这种动态获取类的信息,以及动态调用对象的方法的功能来自于Java语言的反射(Reflection)机制。Java反射机制主要提供了以下功能:
◆在运行时判断任意一个对象所属的类;
◆在运行时构造任意一个类的对象;
◆在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法;
◆在运行时调用任意一个对象的方法;
◆生成动态代理。
本章首先介绍了Java Reflection API的用法,然后介绍了一个远程方法调用的例子,在这个例子中客户端能够远程调用服务器端的一个对象的方法。服务器端采用了反射机制提供的动态调用方法的功能,而客户端则采用了反射机制提供的动态代理功能。
10.1 Java Reflection API简介
在JDK中,主要由以下类来实现Java反射机制,这些类都位于java.lang.reflect包中。
◆Class类:代表一个类。
◆Field类:代表类的成员变量(成员变量也称为类的属性)。
◆Method类:代表类的方法。
◆Constructor类:代表类的构造方法。
◆Array类:提供了动态创建数组,以及访问数组元素的静态方法。
如例程10-1所示DumpMethods类演示了Reflection API的基本作用,它读取命令行参数指定的类名,然后打印这个类所具有的方法信息:
例程10-1 DumpMethods.java
import java.lang.reflect.*;public class DumpMethods { public static void main(String args[]) throws Exception{ //加载并初始化命令行参数指定的类 Class classType = Class.forName(args[0]); //获得类的所有方法 Method methods[] = classType.getDeclaredMethods(); for(int i = 0; i < methods.length; i++) System.out.println(methods[i].toString()); }}
运行命令“java DumpMethods java.util.Stack”,就会显示java.util.Stack类所具有的方法,程序的打印结果如下:
public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.pop()public java.lang.Object java.util.Stack.push(java.lang.Object)public boolean java.util.Stack.empty()public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.peek()public synchronized int java.util.Stack.search(java.lang.Object)
如例程10-2所示ReflectTester类进一步演示了Reflection API的基本使用方法。ReflectTester类有一个copy(Object object)方法,这个方法能够创建一个和参数object同样类型的对象,然后把object对象中的所有属性复制到新建的对象中,并将它返回。
这个例子只能复制简单的JavaBean,假定JavaBean的每个属性都有public类型的getXXX()和setXXX()方法。
例程10-2 ReflectTester.java
import java.lang.reflect.*;public class ReflectTester { public Object copy(Object object) throws Exception{ //获得对象的类型 Class classType=object.getClass(); System.out.println("Class:"+classType.getName()); //通过默认构造方法创建一个新的对象 Object objectCopy=classType.getConstructor(new Class[]{}).newInstance(new Object[]{}); //获得对象的所有属性 Field fields[]=classType.getDeclaredFields(); for(int i=0; i Field field=fields[i]; String fieldName=field.getName(); String firstLetter=fieldName.substring(0,1).toUpperCase(); //获得和属性对应的getXXX()方法的名字 String getMethodName="get"+firstLetter+fieldName.substring(1); //获得和属性对应的setXXX()方法的名字 String setMethodName="set"+firstLetter+fieldName.substring(1); //获得和属性对应的getXXX()方法 Method getMethod=classType.getMethod(getMethodName,new Class[]{}); //获得和属性对应的setXXX()方法 Method setMethod=classType.getMethod(setMethodName,new Class[]{field.getType()}); //调用原对象的getXXX()方法 Object value=getMethod.invoke(object,new Object[]{}); System.out.println(fieldName+":"+value); //调用复制对象的setXXX()方法 etMethod.invoke(objectCopy,new Object[]{value}); } return objectCopy; } public static void main(String[] args) throws Exception{ Customer customer=new Customer("Tom",21); customer.setId(new Long(1)); Customer customerCopy=(Customer)new ReflectTester().copy(customer); System.out.println("Copy information:"+customerCopy.getName()+""+customerCopy.getAge()); }}class Customer{ //Customer类是一个JavaBean private Long id; private String name; private int age; public Customer(){} public Customer(String name,int age){ this.name=name; this.age=age; } public Long getId(){return id;} public void setId(Long id){this.id=id;} public String getName(){return name;} public void setName(String name){this.name=name;} public int getAge(){return age;} public void setAge(int age){this.age=age;}}
#p#
ReflectTester类的copy(Object object)方法依次执行以下步骤。
(1)获得对象的类型:
Class classType=object.getClass();System.out.println("Class:"+classType.getName());
在java.lang.Object类中定义了getClass()方法,因此对于任意一个Java对象,都可以通过此方法获得对象的类型。Class类是Reflection API中的核心类,它有以下方法。
◆getName():获得类的完整名字。
◆getFields():获得类的public类型的属性。
◆getDeclaredFields():获得类的所有属性。
◆getMethods():获得类的public类型的方法。
◆getDeclaredMethods():获得类的所有方法。
◆getMethod(String name, Class[] parameterTypes):获得类的特定方法,name参数指定方法的名字,parameterTypes参数指定方法的参数类型。
◆getConstrutors():获得类的public类型的构造方法。
◆getConstrutor(Class[] parameterTypes):获得类的特定构造方法,parameterTypes参数指定构造方法的参数类型。
◆newInstance():通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象。
(2)通过默认构造方法创建一个新的对象:
Object objectCopy=classType.getConstructor(new Class[]{}).newInstance(new Object[]{});
以上代码先调用Class类的getConstructor()方法获得一个Constructor对象,它代表默认的构造方法,然后调用Constructor对象的newInstance()方法构造一个实例。
(3)获得对象的所有属性:
Field fields[]=classType.getDeclaredFields();
Class类的getDeclaredFields()方法返回类的所有属性,包括public、protected、默认和private访问级别的属性。
(4)获得每个属性相应的getXXX()和setXXX()方法,然后执行这些方法,把原来对象的属性复制到新的对象中:
for(int i=0; i Field field=fields[i]; String fieldName=field.getName(); String firstLetter=fieldName.substring(0,1).toUpperCase(); //获得和属性对应的getXXX()方法的名字 String getMethodName="get"+firstLetter+fieldName.substring(1); //获得和属性对应的setXXX()方法的名字 String setMethodName="set"+firstLetter+fieldName.substring(1); //获得和属性对应的getXXX()方法 Method getMethod=classType.getMethod(getMethodName,new Class[]{}); //获得和属性对应的setXXX()方法 Method setMethod=classType.getMethod(setMethodName,new Class[]{field.getType()}); //调用原对象的getXXX()方法 Object value=getMethod.invoke(object,new Object[]{}); System.out.println(fieldName+":"+value); //调用复制对象的setXXX()方法 setMethod.invoke(objectCopy,new Object[]{value});}
以上代码假定每个属性都有相应的getXXX()和setXXX()方法,并且在方法名中,“get”和“set”的后面一个字母为大写。例如,Customer类的name属性对应getName()和setName()方法。Method类的invoke(Object obj,Object args[])方法用于动态执行一个对象的特定方法,它的第一个obj参数指定具有该方法的对象,第二个args参数指定向该方法传递的参数。
如例程10-3所示的InvokeTester类的main()方法中,运用反射机制调用一个InvokeTester对象的add()和echo()方法。
例程10-3 InvokeTester.java
import java.lang.reflect.*;public class InvokeTester { public int add(int param1,int param2){ return param1+param2; } public String echo(String msg){ return "echo:"+msg; } public static void main(String[] args) throws Exception{ Class classType=InvokeTester.class; Object invokeTester=classType.newInstance(); //调用InvokeTester对象的add()方法 Method addMethod=classType.getMethod("add",new Class[]{int.class,int.class}); Object result=addMethod.invoke(invokeTester, new Object[]{new Integer(100),new Integer(200)}); System.out.println((Integer)result); //调用InvokeTester对象的echo()方法 Method echoMethod=classType.getMethod("echo",new Class[]{String.class}); result=echoMethod.invoke(invokeTester,new Object[]{"Hello"}); System.out.println((String)result); }}
add()方法的两个参数为int类型,获得表示add()方法的Method对象的代码如下:
Method addMethod=classType.getMethod("add",new Class[]{int.class,int.class});
Method类的invoke(Object obj,Object args[])方法接收的参数必须为对象,如果参数为基本类型数据,必须转换为相应的包装类型的对象。invoke()方法的返回值总是对象,如果实际被调用的方法的返回类型是基本类型数据,那么invoke()方法会把它转换为相应的包装类型的对象,再将其返回。
在本例中,尽管InvokeTester类的add()方法的两个参数及返回值都是int类型,调用addMethod对象的invoke()方法时,只能传递Integer类型的参数,并且invoke()方法的返回类型也是Integer类型,Integer类是int基本类型的包装类:
Object result=addMethod.invoke(invokeTester,new Object[]{new Integer(100),new Integer(200)});System.out.println((Integer)result); //result为Integer类型
java.lang.Array类提供了动态创建和访问数组元素的各种静态方法。如例程10-4所示的ArrayTester1类的main()方法创建了一个长度为10的字符串数组,接着把索引位置为5的元素设为“hello”,然后再读取索引位置为5的元素的值。
#p#
例程10-4 ArrayTester1.java
import java.lang.reflect.*;public class ArrayTester1 { public static void main(String args[])throws Exception { Class classType = Class.forName("java.lang.String"); //创建一个长度为10的字符串数组 Object array = Array.newInstance(classType, 10); //把索引位置为5的元素设为"hello" Array.set(array, 5, "hello"); //读取索引位置为5的元素的值 String s = (String) Array.get(array, 5); System.out.println(s); }}
如例程10-5所示的ArrayTester2类的main()方法创建了一个5×10×15的整型数组,并把索引位置为[3][5][10]的元素的值为设37。
例程10-5 ArrayTester2.java
import java.lang.reflect.*;public class ArrayTester2{ public static void main(String args[]) { int dims[] = new int[]{5, 10, 15}; Object array = Array.newInstance(Integer.TYPE, dims); //使arrayObj引用array[3] Object arrayObj = Array.get(array, 3); Class cls = arrayObj.getClass().getComponentType(); System.out.println(cls); //使arrayObj引用array[3][5] arrayObj = Array.get(arrayObj, 5); //把元素array[3][5][10]设为37 Array.setInt(arrayObj, 10, 37); int arrayCast[][][] = (int[][][]) array; System.out.println(arrayCast[3][5][10]); }}
10.2 在远程方法调用中运用反射机制
假定在SimpleServer服务器端创建了一个HelloServiceImpl对象,它具有getTime()和echo()方法。HelloServiceImpl类实现了HelloService接口。如例程10-6和例程10-7所示分别是HelloService接口和HelloServiceImpl类的源程序。
例程10-6 HelloService.java
package remotecall;import java.util.Date;public interface HelloService{ public String echo(String msg); public Date getTime();}
例程10-7 HelloServiceImpl.java
package remotecall;import java.util.Date;public class HelloServiceImpl implements HelloService{ public String echo(String msg){ return "echo:"+msg; } public Date getTime(){ return new Date(); }}
SimpleClient客户端如何调用服务器端的HelloServiceImpl对象的getTime()和echo()方法呢?显然,SimpleClient客户端需要把调用的方法名、方法参数类型、方法参数值,以及方法所属的类名或接口名发送给SimpleServer,SimpleServer再调用相关对象的方法,然后把方法的返回值发送给SimpleClient。
为了便于按照面向对象的方式来处理客户端与服务器端的通信,可以把它们发送的信息用Call类(如例程10-8所示)来表示。一个Call对象表示客户端发起的一个远程调用,它包括调用的类名或接口名、方法名、方法参数类型、方法参数值和方法执行结果。
例程10-8 Call.java
package remotecall;import java.io.*;public class Call implements Serializable{ private String className; //表示类名或接口名 private String methodName; //表示方法名 private Class[] paramTypes; //表示方法参数类型private Object[] params; //表示方法参数值//表示方法的执行结果//如果方法正常执行,则result为方法返回值,如果方法抛出异常,那么result为该异常。 private Object result; public Call(){} public Call(String className,String methodName,Class[] paramTypes, Object[] params){ this.className=className; this.methodName=methodName; this.paramTypes=paramTypes; this.params=params; } public String getClassName(){return className;} public void setClassName(String className){this.className=className;} public String getMethodName(){return methodName;} public void setMethodName(String methodName){this.methodName=methodName;} public Class[] getParamTypes(){return paramTypes;} public void setParamTypes(Class[] paramTypes){this.paramTypes=paramTypes;} public Object[] getParams(){return params;} public void setParams(Object[] params){this.params=params;} public Object getResult(){return result;} public void setResult(Object result){this.result=result;} public String toString(){ return "className="+className+" methodName="+methodName; }}
SimpleClient调用SimpleServer端的HelloServiceImpl对象的echo()方法的流程如下。
(1)SimpleClient创建一个Call对象,它包含了调用HelloService接口的echo()方法的信息。
(2)SimpleClient通过对象输出流把Call对象发送给SimpleServer。
(3)SimpleServer通过对象输入流读取Call对象,运用反射机制调用HelloServiceImpl对象的echo()方法,把echo()方法的执行结果保存到Call对象中。
(4)SimpleServer通过对象输出流把包含了方法执行结果的Call对象发送给SimpleClient。
(5)SimpleClient通过对象输入流读取Call对象,从中获得方法执行结果。
#p#
如例程10-9和例程10-10所示分别是SimpleServer和SimpleClient的源程序。
例程10-9 SimpleServer.java
package remotecall;import java.io.*;import java.net.*;import java.util.*;import java.lang.reflect.*;public class SimpleServer { private Map remoteObjects=new HashMap(); //存放远程对象的缓存 /** 把一个远程对象放到缓存中 */ public void register(String className,Object remoteObject){ remoteObjects.put( className,remoteObject); } public void service()throws Exception{ ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8000); System.out.println("服务器启动."); while(true){ Socket socket=serverSocket.accept(); InputStream in=socket.getInputStream(); ObjectInputStream ois=new ObjectInputStream(in); OutputStream out=socket.getOutputStream(); ObjectOutputStream oos=new ObjectOutputStream(out); Call call=(Call)ois.readObject(); //接收客户发送的Call对象 System.out.println(call); call=invoke(call); //调用相关对象的方法 oos.writeObject(call); //向客户发送包含了执行结果的Call对象 ois.close(); oos.close(); socket.close(); } } public Call invoke(Call call){ Object result=null; try{ String className=call.getClassName(); String methodName=call.getMethodName(); Object[] params=call.getParams(); Class classType=Class.forName(className); Class[] paramTypes=call.getParamTypes(); Method method=classType.getMethod(methodName,paramTypes); Object remoteObject=remoteObjects.get(className); //从缓存中取出相关的远程对象 if(remoteObject==null){ throw new Exception(className+"的远程对象不存在"); }else{ result=method.invoke(remoteObject,params); } }catch(Exception e){result=e;} call.setResult(result); //设置方法执行结果 return call; } public static void main(String args[])throws Exception { SimpleServer server=new SimpleServer(); //把事先创建的HelloServiceImpl对象加入到服务器的缓存中 server.register("remotecall.HelloService",new HelloServiceImpl()); server.service(); }}
例程10-10 SimpleClient.java
package remotecall;import java.io.*;import java.net.*;import java.util.*;public class SimpleClient { public void invoke()throws Exception{ Socket socket = new Socket("localhost",8000); OutputStream out=socket.getOutputStream(); ObjectOutputStream oos=new ObjectOutputStream(out); InputStream in=socket.getInputStream(); ObjectInputStream ois=new ObjectInputStream(in); //Call call=new Call("remotecall.HelloService","getTime",new Class[]{},new Object[]{}); Call call=new Call("remotecall.HelloService","echo",new Class[]{String.class},new Object[]{"Hello"}); oos.writeObject(call); //向服务器发送Call对象 call=(Call)ois.readObject(); //接收包含了方法执行结果的Call对象 System.out.println(call.getResult()); ois.close(); oos.close(); socket.close(); } public static void main(String args[])throws Exception { new SimpleClient().invoke(); }}
先运行命令“java remotecall.SimpleServer”,再运行命令“java remotecall. SimpleClient”,SimpleClient端将打印“echo:Hello”。该打印结果是服务器端执行HelloServiceImpl对象的echo()方法的返回值。如图10-1所示显示了SimpleClient与SimpleServer的通信过程。
◆在运行时判断任意一个对象所属的类;
◆在运行时构造任意一个类的对象;
◆在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法;
◆在运行时调用任意一个对象的方法;
◆生成动态代理。
本章首先介绍了Java Reflection API的用法,然后介绍了一个远程方法调用的例子,在这个例子中客户端能够远程调用服务器端的一个对象的方法。服务器端采用了反射机制提供的动态调用方法的功能,而客户端则采用了反射机制提供的动态代理功能。
10.1 Java Reflection API简介
在JDK中,主要由以下类来实现Java反射机制,这些类都位于java.lang.reflect包中。
◆Class类:代表一个类。
◆Field类:代表类的成员变量(成员变量也称为类的属性)。
◆Method类:代表类的方法。
◆Constructor类:代表类的构造方法。
◆Array类:提供了动态创建数组,以及访问数组元素的静态方法。
如例程10-1所示DumpMethods类演示了Reflection API的基本作用,它读取命令行参数指定的类名,然后打印这个类所具有的方法信息:
例程10-1 DumpMethods.java
import java.lang.reflect.*;public class DumpMethods { public static void main(String args[]) throws Exception{ //加载并初始化命令行参数指定的类 Class classType = Class.forName(args[0]); //获得类的所有方法 Method methods[] = classType.getDeclaredMethods(); for(int i = 0; i < methods.length; i++) System.out.println(methods[i].toString()); }}
运行命令“java DumpMethods java.util.Stack”,就会显示java.util.Stack类所具有的方法,程序的打印结果如下:
public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.pop()public java.lang.Object java.util.Stack.push(java.lang.Object)public boolean java.util.Stack.empty()public synchronized java.lang.Object java.util.Stack.peek()public synchronized int java.util.Stack.search(java.lang.Object)
如例程10-2所示ReflectTester类进一步演示了Reflection API的基本使用方法。ReflectTester类有一个copy(Object object)方法,这个方法能够创建一个和参数object同样类型的对象,然后把object对象中的所有属性复制到新建的对象中,并将它返回。
这个例子只能复制简单的JavaBean,假定JavaBean的每个属性都有public类型的getXXX()和setXXX()方法。
例程10-2 ReflectTester.java
import java.lang.reflect.*;public class ReflectTester { public Object copy(Object object) throws Exception{ //获得对象的类型 Class classType=object.getClass(); System.out.println("Class:"+classType.getName()); //通过默认构造方法创建一个新的对象 Object objectCopy=classType.getConstructor(new Class[]{}).newInstance(new Object[]{}); //获得对象的所有属性 Field fields[]=classType.getDeclaredFields(); for(int i=0; i Field field=fields[i]; String fieldName=field.getName(); String firstLetter=fieldName.substring(0,1).toUpperCase(); //获得和属性对应的getXXX()方法的名字 String getMethodName="get"+firstLetter+fieldName.substring(1); //获得和属性对应的setXXX()方法的名字 String setMethodName="set"+firstLetter+fieldName.substring(1); //获得和属性对应的getXXX()方法 Method getMethod=classType.getMethod(getMethodName,new Class[]{}); //获得和属性对应的setXXX()方法 Method setMethod=classType.getMethod(setMethodName,new Class[]{field.getType()}); //调用原对象的getXXX()方法 Object value=getMethod.invoke(object,new Object[]{}); System.out.println(fieldName+":"+value); //调用复制对象的setXXX()方法 etMethod.invoke(objectCopy,new Object[]{value}); } return objectCopy; } public static void main(String[] args) throws Exception{ Customer customer=new Customer("Tom",21); customer.setId(new Long(1)); Customer customerCopy=(Customer)new ReflectTester().copy(customer); System.out.println("Copy information:"+customerCopy.getName()+""+customerCopy.getAge()); }}class Customer{ //Customer类是一个JavaBean private Long id; private String name; private int age; public Customer(){} public Customer(String name,int age){ this.name=name; this.age=age; } public Long getId(){return id;} public void setId(Long id){this.id=id;} public String getName(){return name;} public void setName(String name){this.name=name;} public int getAge(){return age;} public void setAge(int age){this.age=age;}}
#p#
ReflectTester类的copy(Object object)方法依次执行以下步骤。
(1)获得对象的类型:
Class classType=object.getClass();System.out.println("Class:"+classType.getName());
在java.lang.Object类中定义了getClass()方法,因此对于任意一个Java对象,都可以通过此方法获得对象的类型。Class类是Reflection API中的核心类,它有以下方法。
◆getName():获得类的完整名字。
◆getFields():获得类的public类型的属性。
◆getDeclaredFields():获得类的所有属性。
◆getMethods():获得类的public类型的方法。
◆getDeclaredMethods():获得类的所有方法。
◆getMethod(String name, Class[] parameterTypes):获得类的特定方法,name参数指定方法的名字,parameterTypes参数指定方法的参数类型。
◆getConstrutors():获得类的public类型的构造方法。
◆getConstrutor(Class[] parameterTypes):获得类的特定构造方法,parameterTypes参数指定构造方法的参数类型。
◆newInstance():通过类的不带参数的构造方法创建这个类的一个对象。
(2)通过默认构造方法创建一个新的对象:
Object objectCopy=classType.getConstructor(new Class[]{}).newInstance(new Object[]{});
以上代码先调用Class类的getConstructor()方法获得一个Constructor对象,它代表默认的构造方法,然后调用Constructor对象的newInstance()方法构造一个实例。
(3)获得对象的所有属性:
Field fields[]=classType.getDeclaredFields();
Class类的getDeclaredFields()方法返回类的所有属性,包括public、protected、默认和private访问级别的属性。
(4)获得每个属性相应的getXXX()和setXXX()方法,然后执行这些方法,把原来对象的属性复制到新的对象中:
for(int i=0; i Field field=fields[i]; String fieldName=field.getName(); String firstLetter=fieldName.substring(0,1).toUpperCase(); //获得和属性对应的getXXX()方法的名字 String getMethodName="get"+firstLetter+fieldName.substring(1); //获得和属性对应的setXXX()方法的名字 String setMethodName="set"+firstLetter+fieldName.substring(1); //获得和属性对应的getXXX()方法 Method getMethod=classType.getMethod(getMethodName,new Class[]{}); //获得和属性对应的setXXX()方法 Method setMethod=classType.getMethod(setMethodName,new Class[]{field.getType()}); //调用原对象的getXXX()方法 Object value=getMethod.invoke(object,new Object[]{}); System.out.println(fieldName+":"+value); //调用复制对象的setXXX()方法 setMethod.invoke(objectCopy,new Object[]{value});}
以上代码假定每个属性都有相应的getXXX()和setXXX()方法,并且在方法名中,“get”和“set”的后面一个字母为大写。例如,Customer类的name属性对应getName()和setName()方法。Method类的invoke(Object obj,Object args[])方法用于动态执行一个对象的特定方法,它的第一个obj参数指定具有该方法的对象,第二个args参数指定向该方法传递的参数。
如例程10-3所示的InvokeTester类的main()方法中,运用反射机制调用一个InvokeTester对象的add()和echo()方法。
例程10-3 InvokeTester.java
import java.lang.reflect.*;public class InvokeTester { public int add(int param1,int param2){ return param1+param2; } public String echo(String msg){ return "echo:"+msg; } public static void main(String[] args) throws Exception{ Class classType=InvokeTester.class; Object invokeTester=classType.newInstance(); //调用InvokeTester对象的add()方法 Method addMethod=classType.getMethod("add",new Class[]{int.class,int.class}); Object result=addMethod.invoke(invokeTester, new Object[]{new Integer(100),new Integer(200)}); System.out.println((Integer)result); //调用InvokeTester对象的echo()方法 Method echoMethod=classType.getMethod("echo",new Class[]{String.class}); result=echoMethod.invoke(invokeTester,new Object[]{"Hello"}); System.out.println((String)result); }}
add()方法的两个参数为int类型,获得表示add()方法的Method对象的代码如下:
Method addMethod=classType.getMethod("add",new Class[]{int.class,int.class});
Method类的invoke(Object obj,Object args[])方法接收的参数必须为对象,如果参数为基本类型数据,必须转换为相应的包装类型的对象。invoke()方法的返回值总是对象,如果实际被调用的方法的返回类型是基本类型数据,那么invoke()方法会把它转换为相应的包装类型的对象,再将其返回。
在本例中,尽管InvokeTester类的add()方法的两个参数及返回值都是int类型,调用addMethod对象的invoke()方法时,只能传递Integer类型的参数,并且invoke()方法的返回类型也是Integer类型,Integer类是int基本类型的包装类:
Object result=addMethod.invoke(invokeTester,new Object[]{new Integer(100),new Integer(200)});System.out.println((Integer)result); //result为Integer类型
java.lang.Array类提供了动态创建和访问数组元素的各种静态方法。如例程10-4所示的ArrayTester1类的main()方法创建了一个长度为10的字符串数组,接着把索引位置为5的元素设为“hello”,然后再读取索引位置为5的元素的值。
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例程10-4 ArrayTester1.java
import java.lang.reflect.*;public class ArrayTester1 { public static void main(String args[])throws Exception { Class classType = Class.forName("java.lang.String"); //创建一个长度为10的字符串数组 Object array = Array.newInstance(classType, 10); //把索引位置为5的元素设为"hello" Array.set(array, 5, "hello"); //读取索引位置为5的元素的值 String s = (String) Array.get(array, 5); System.out.println(s); }}
如例程10-5所示的ArrayTester2类的main()方法创建了一个5×10×15的整型数组,并把索引位置为[3][5][10]的元素的值为设37。
例程10-5 ArrayTester2.java
import java.lang.reflect.*;public class ArrayTester2{ public static void main(String args[]) { int dims[] = new int[]{5, 10, 15}; Object array = Array.newInstance(Integer.TYPE, dims); //使arrayObj引用array[3] Object arrayObj = Array.get(array, 3); Class cls = arrayObj.getClass().getComponentType(); System.out.println(cls); //使arrayObj引用array[3][5] arrayObj = Array.get(arrayObj, 5); //把元素array[3][5][10]设为37 Array.setInt(arrayObj, 10, 37); int arrayCast[][][] = (int[][][]) array; System.out.println(arrayCast[3][5][10]); }}
10.2 在远程方法调用中运用反射机制
假定在SimpleServer服务器端创建了一个HelloServiceImpl对象,它具有getTime()和echo()方法。HelloServiceImpl类实现了HelloService接口。如例程10-6和例程10-7所示分别是HelloService接口和HelloServiceImpl类的源程序。
例程10-6 HelloService.java
package remotecall;import java.util.Date;public interface HelloService{ public String echo(String msg); public Date getTime();}
例程10-7 HelloServiceImpl.java
package remotecall;import java.util.Date;public class HelloServiceImpl implements HelloService{ public String echo(String msg){ return "echo:"+msg; } public Date getTime(){ return new Date(); }}
SimpleClient客户端如何调用服务器端的HelloServiceImpl对象的getTime()和echo()方法呢?显然,SimpleClient客户端需要把调用的方法名、方法参数类型、方法参数值,以及方法所属的类名或接口名发送给SimpleServer,SimpleServer再调用相关对象的方法,然后把方法的返回值发送给SimpleClient。
为了便于按照面向对象的方式来处理客户端与服务器端的通信,可以把它们发送的信息用Call类(如例程10-8所示)来表示。一个Call对象表示客户端发起的一个远程调用,它包括调用的类名或接口名、方法名、方法参数类型、方法参数值和方法执行结果。
例程10-8 Call.java
package remotecall;import java.io.*;public class Call implements Serializable{ private String className; //表示类名或接口名 private String methodName; //表示方法名 private Class[] paramTypes; //表示方法参数类型private Object[] params; //表示方法参数值//表示方法的执行结果//如果方法正常执行,则result为方法返回值,如果方法抛出异常,那么result为该异常。 private Object result; public Call(){} public Call(String className,String methodName,Class[] paramTypes, Object[] params){ this.className=className; this.methodName=methodName; this.paramTypes=paramTypes; this.params=params; } public String getClassName(){return className;} public void setClassName(String className){this.className=className;} public String getMethodName(){return methodName;} public void setMethodName(String methodName){this.methodName=methodName;} public Class[] getParamTypes(){return paramTypes;} public void setParamTypes(Class[] paramTypes){this.paramTypes=paramTypes;} public Object[] getParams(){return params;} public void setParams(Object[] params){this.params=params;} public Object getResult(){return result;} public void setResult(Object result){this.result=result;} public String toString(){ return "className="+className+" methodName="+methodName; }}
SimpleClient调用SimpleServer端的HelloServiceImpl对象的echo()方法的流程如下。
(1)SimpleClient创建一个Call对象,它包含了调用HelloService接口的echo()方法的信息。
(2)SimpleClient通过对象输出流把Call对象发送给SimpleServer。
(3)SimpleServer通过对象输入流读取Call对象,运用反射机制调用HelloServiceImpl对象的echo()方法,把echo()方法的执行结果保存到Call对象中。
(4)SimpleServer通过对象输出流把包含了方法执行结果的Call对象发送给SimpleClient。
(5)SimpleClient通过对象输入流读取Call对象,从中获得方法执行结果。
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如例程10-9和例程10-10所示分别是SimpleServer和SimpleClient的源程序。
例程10-9 SimpleServer.java
package remotecall;import java.io.*;import java.net.*;import java.util.*;import java.lang.reflect.*;public class SimpleServer { private Map remoteObjects=new HashMap(); //存放远程对象的缓存 /** 把一个远程对象放到缓存中 */ public void register(String className,Object remoteObject){ remoteObjects.put( className,remoteObject); } public void service()throws Exception{ ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8000); System.out.println("服务器启动."); while(true){ Socket socket=serverSocket.accept(); InputStream in=socket.getInputStream(); ObjectInputStream ois=new ObjectInputStream(in); OutputStream out=socket.getOutputStream(); ObjectOutputStream oos=new ObjectOutputStream(out); Call call=(Call)ois.readObject(); //接收客户发送的Call对象 System.out.println(call); call=invoke(call); //调用相关对象的方法 oos.writeObject(call); //向客户发送包含了执行结果的Call对象 ois.close(); oos.close(); socket.close(); } } public Call invoke(Call call){ Object result=null; try{ String className=call.getClassName(); String methodName=call.getMethodName(); Object[] params=call.getParams(); Class classType=Class.forName(className); Class[] paramTypes=call.getParamTypes(); Method method=classType.getMethod(methodName,paramTypes); Object remoteObject=remoteObjects.get(className); //从缓存中取出相关的远程对象 if(remoteObject==null){ throw new Exception(className+"的远程对象不存在"); }else{ result=method.invoke(remoteObject,params); } }catch(Exception e){result=e;} call.setResult(result); //设置方法执行结果 return call; } public static void main(String args[])throws Exception { SimpleServer server=new SimpleServer(); //把事先创建的HelloServiceImpl对象加入到服务器的缓存中 server.register("remotecall.HelloService",new HelloServiceImpl()); server.service(); }}
例程10-10 SimpleClient.java
package remotecall;import java.io.*;import java.net.*;import java.util.*;public class SimpleClient { public void invoke()throws Exception{ Socket socket = new Socket("localhost",8000); OutputStream out=socket.getOutputStream(); ObjectOutputStream oos=new ObjectOutputStream(out); InputStream in=socket.getInputStream(); ObjectInputStream ois=new ObjectInputStream(in); //Call call=new Call("remotecall.HelloService","getTime",new Class[]{},new Object[]{}); Call call=new Call("remotecall.HelloService","echo",new Class[]{String.class},new Object[]{"Hello"}); oos.writeObject(call); //向服务器发送Call对象 call=(Call)ois.readObject(); //接收包含了方法执行结果的Call对象 System.out.println(call.getResult()); ois.close(); oos.close(); socket.close(); } public static void main(String args[])throws Exception { new SimpleClient().invoke(); }}
先运行命令“java remotecall.SimpleServer”,再运行命令“java remotecall. SimpleClient”,SimpleClient端将打印“echo:Hello”。该打印结果是服务器端执行HelloServiceImpl对象的echo()方法的返回值。如图10-1所示显示了SimpleClient与SimpleServer的通信过程。