java温故而知新（8）反射机制

一、什么是反射机制 

　　简单的来说，反射机制指的是程序在运行时能够获取自身的信息。在java中，只要给定类的名字， 那么就可以通过反射机制来获得类的所有信息。

二、哪里用到反射机制 

　　有些时候，我们用过一些知识，但是并不知道它的专业术语是什么，在刚刚学jdbc时用过一行代码， Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver.class").newInstance();但是那时候只知道那行代码是生成驱动对象实例，并不知道它的具体含义。听了反射机制这节课后，才知道，原来这就是反射，现在很多开框架都用到反射机制，hibernate、struts都是用反射机制实现的。

三、反射机制的优点与缺点 

为什么要用反射机制？直接创建对象不就可以了吗，这就涉及到了动态与静态的概念,静态编译：在编译时确定类型，绑定对象,即通过。

　　动态编译：运行时确定类型，绑定对象。动态编译最大限度发挥了java的灵活性，体现了多 态的应用，有以降低类之间的藕合性。

　　反射机制的优点就是可以实现动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性，特别是在J2EE的开发中它的灵活性就表现的十分明显。比如，一个大型的软件，不可能一次就把把它设计的很完美，当这个程序编译后，发布了，当发现需要更新某些功能时，我们不可能要用户把以前的卸载，再重新安装新的版本，假如这样的话，这个软件肯定是没有多少人用的。采用静态的话，需要把整个程序重新编译一次才可以实现功能的更新，而采用反射机制的话，它就可以不用卸载，只需要在运行时才动态的创建和编译，就可以实现该功能。

　　它的缺点是对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作，我们可以告诉JVM，我们希望做什么并且它满足我们的要求。这类操作总是慢于只直接执行相同的操作。

四、利用反射机制能获得什么信息 

类中有什么信息，它就可以获得什么信息，不过前提是得知道类的名字，要不就没有后文了首先得根据传入的类的全名来创建Class对象。

　　获取Class对象有三种方式：

1.通过Object类的getClass()方法。例如：

Class c1 = new String("").getClass();

2.通过Class类的静态方法——forName()来实现：

Class c2 = Class.forName("MyObject");

Class c=Class.forName("className");注明：className必须为全名，也就是得包含包名，比如，cn.netjava.pojo.UserInfo;

3.如果T是一个已定义的类型的话，在java中，它的.class文件名：T.class就代表了与其匹配的Class对象，例如：

Class c3 = Manager.class;

Class c4 = int.class;

Class c5 = Double[].class;

这里需要解释一下3：请记住一句话，java中，一切皆对象。也就是说，基本类型int float 等也会在jvm的内存池像其他类型一样中生成一个Class对象。而数组等组合型数据类型也是会生成一个Class对象的，而且更令人惊讶的是，java中数组的本来面目其实就是某个类，惊讶中的惊讶是，含有相同元素的相同维数的数组还会共同享用同一个Class对象！其实根据我的臆想，数组的length性质应该就保存在这个Class对象里面。

　　Class类中存在以下几个重要的方法：

1.getName()

一个Class对象描述了一个特定类的特定属性，而这个方法就是返回String形式的该类的简要描述。由于历史原因，对数组的Class对象调用该方法会产生奇怪的结果。

2.newInstance()

该方法可以根据某个Class对象产生其对应类的实例。需要强调的是，它调用的是此类的默认构造方法。例如：

MyObject x = new MyObject();

MyObject y = x.getClass().newInstance();

3.getClassLoader()

返回该Class对象对应的类的类加载器。

4.getComponentType()

该方法针对数组对象的Class对象，可以得到该数组的组成元素所对应对象的Class对象。例如：

int[] ints = new int[]{1,2,3};

Class class1 = ints.getClass();

Class class2 = class1.getComponentType();

而这里得到的class2对象所对应的就应该是int这个基本类型的Class对象。

5.getSuperClass()

返回某子类所对应的直接父类所对应的Class对象。

6.isArray()

判定此Class对象所对应的是否是一个数组对象。

　　获取类中信息的三种方法：

    1、获得构造函数的方法 
    Constructor getConstructor(Class[] params)//根据指定参数获得public构造器

Constructor[] getConstructors()//获得public的所有构造器

Constructor getDeclaredConstructor(Class[] params)//根据指定参数获得public和非public的构造器

Constructor[] getDeclaredConstructors()//获得public的所有构造器 
    2、获得类方法的方法 
    Method getMethod(String name, Class[] params),根据方法名，参数类型获得方法

Method[] getMethods()//获得所有的public方法

Method getDeclaredMethod(String name, Class[] params)//根据方法名和参数类型，获得public和非public的方法

Method[] getDeclaredMethods()//获得所以的public和非public方法 
   3、获得类中属性的方法 
    Field getField(String name)//根据变量名得到相应的public变量

Field[] getFields()//获得类中所以public的方法

Field getDeclaredField(String name)//根据方法名获得public和非public变量

Field[] getDeclaredFields()//获得类中所有的public和非public方法

五、用反射机制能干什么事 

刚开始在使用jdbc时侯，在编写访问数据库时写到想吐，有八个表，每个表都有增删改查中操作 那时候还不知道有反射机制这个概念，所以就对不同的表创建不同的dao类,这样不仅开发速率地，而且代码冗余的厉害，最要命的是看着差不多的，然后直接复制修改，由于容易犯各种低级的错误（大小写啊，多一 个或少一个字母啊……）,一个错误就可以让你找半天。

有了java反射机制，什么都好办了，只需要写一个dao类，四个方法，增删改查，传入不同的对象，就OK啦，无需为每一个表都创建dao类，反射机制会自动帮我们完成剩下的事情，这就是它的好处。说白了，反射机制就是专门 帮我们做那些重复的有规则的事情，所以现在很多的自动生成代码的软件就是运用反射机制来完成的，只要你按照规则 输入相关的参数，所以低级的程序员慢慢的就被抹杀了，为什么？因为代码都不用写了，随便一个人都会开发，还要程序员干什么啊？所以我们只有一条出路，那就是努力努力再努力，成为高级程序员，专门开发傻瓜软件，让其他程序员  到 一边凉快去，呵呵~ 
六、用反射机制实现对数据库数据的增、查例子 
    基本原理:保存数据时，把需要保存的对象的属性值全部取出来再拼凑sql语句查询时，将查询到的数据全部包装成一个java对象。 
    游戏规则:俗话说的好，无规矩不成方圆，特别是程序来说，它只能做有规则的事情，没有规则的它干不了，好，那就先定规则 
              1）数据库的每一个表对象一个pojo类，表中的每一个字段对应pojo类的中的一个属性，并且pojo类的名字和表的名字相同，属性名和字段名相同，大小写没有关系，因为数据库一般不区分大小写  
              2）为pojo类中的每一个属性添加标准的set和get方法。 
    有了游戏规则，那么开始游戏吧。

1、首先数据库的有一个表，假设数据库名称为：blogsystem,里面的一个表名userinfo。如图：

2、创建对应的pojo类：

package cn.netjava.pojo;

public class UserInfo {
private int id;
private String name;
private String pwd;
private int age;

@Override
public String toString() {
    return "UserInfo [id=" + id + ", name=" + name + ", pwd=" + pwd + ", age="
            + age + "]";
}
public int getId() {
    return id;
}
public void setId(int id) {
    this.id = id;
}
public String getName() {
    return name;
}
public void setName(String name) {
    this.name = name;
}
public String getPwd() {
    return pwd;
}
public void setPwd(String pwd) {
    this.pwd = pwd;
}
public int getAge() {
    return age;
}
public void setAge(int age) {
    this.age = age;
}

}

3、编写获得数据库连接的工厂类：

package cn.netjava.factory;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;

public class Connect2DBFactory {
    public static Connection getDBConnection() {
        Connection conn = null;
        try {
            Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
            String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/blogsystem";
            String user = "root";
            String password = "netjava";
            conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

        return conn;
    }
}

4、好戏开始啦，编写操作数据库的dao类

package cn.netjava.session;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import cn.netjava.factory.Connect2DBFactory;
import cn.netjava.pojo.UserInfo;

public class NetJavaSession {
    /**
     * 解析出保存对象的sql语句
     *
     * @param object
     *            ：需要保存的对象
     * @return：保存对象的sql语句
     */
    public static String getSaveObjectSql(Object object) {
        // 定义一个sql字符串
        String sql = "insert into ";
        // 得到对象的类
        Class c = object.getClass();
        // 得到对象中所有的方法
        Method[] methods = c.getMethods();
        // 得到对象中所有的属性
        Field[] fields = c.getFields();
        // 得到对象类的名字
        String cName = c.getName();
        // 从类的名字中解析出表名
        String tableName = cName.substring(cName.lastIndexOf(".") + 1,
                cName.length());
        sql += tableName + "(";
        List<String> mList = new ArrayList<String>();
        List vList = new ArrayList();
        for (Method method : methods) {
            String mName = method.getName();
            if (mName.startsWith("get") && !mName.startsWith("getClass")) {
                String fieldName = mName.substring(3, mName.length());
                mList.add(fieldName);
                System.out.println("字段名字----->" + fieldName);
                try {
                    Object value = method.invoke(object, null);
                    System.out.println("执行方法返回的值：" + value);
                    if (value instanceof String) {
                        vList.add("\"" + value + "\"");
                        System.out.println("字段值------>" + value);
                    } else {
                        vList.add(value);
                    }
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        for (int i = 0; i < mList.size(); i++) {
            if (i < mList.size() - 1) {
                sql += mList.get(i) + ",";
            } else {
                sql += mList.get(i) + ") values(";
            }
        }
        for (int i = 0; i < vList.size(); i++) {
            if (i < vList.size() - 1) {
                sql += vList.get(i) + ",";
            } else {
                sql += vList.get(i) + ")";
            }
        }

        return sql;
    }

    public static List getDatasFromDB(String tableName, int Id) {

        return null;

    }

    /**
     * 将对象保存到数据库中
     *
     * @param object
     *            ：需要保存的对象
     * @return：方法执行的结果;1:表示成功，0:表示失败
     */
    public int saveObject(Object object) {
        Connection con = Connect2DBFactory.getDBConnection();
        String sql = getSaveObjectSql(object);
        try {
            // Statement statement=(Statement) con.createStatement();
            PreparedStatement psmt = con.prepareStatement(sql);
            psmt.executeUpdate();
            return 1;
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
            return 0;
        }
    }

    /**
     * 从数据库中取得对象
     *
     * @param arg0
     *            ：对象所属的类
     * @param id
     *            ：对象的id
     * @return:需要查找的对象
     */
    public Object getObject(String className, int Id) {
        // 得到表名字
        String tableName = className.substring(className.lastIndexOf(".") + 1,
                className.length());
        // 根据类名来创建Class对象
        Class c = null;
        try {
            c = Class.forName(className);

        } catch (ClassNotFoundException e1) {

            e1.printStackTrace();
        }
        // 拼凑查询sql语句
        String sql = "select * from " + tableName + " where Id=" + Id;
        System.out.println("查找sql语句：" + sql);
        // 获得数据库链接
        Connection con = Connect2DBFactory.getDBConnection();
        // 创建类的实例
        Object obj = null;
        try {

            Statement stm = con.createStatement();
            // 得到执行查寻语句返回的结果集
            ResultSet set = stm.executeQuery(sql);
            // 得到对象的方法数组
            Method[] methods = c.getMethods();
            // 遍历结果集
            while (set.next()) {
                obj = c.newInstance();
                // 遍历对象的方法
                for (Method method : methods) {
                    String methodName = method.getName();
                    // 如果对象的方法以set开头
                    if (methodName.startsWith("set")) {
                        // 根据方法名字得到数据表格中字段的名字
                        String columnName = methodName.substring(3,
                                methodName.length());
                        // 得到方法的参数类型
                        Class[] parmts = method.getParameterTypes();
                        if (parmts[0] == String.class) {
                            // 如果参数为String类型，则从结果集中按照列名取得对应的值，并且执行改set方法
                            method.invoke(obj, set.getString(columnName));
                        }
                        if (parmts[0] == int.class) {
                            method.invoke(obj, set.getInt(columnName));
                        }
                    }

                }
            }

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return obj;
    }
}

5、开始测试效果怎么样：

package cn.netjava.tester;

import cn.netjava.pojo.UserInfo;
import cn.netjava.session.NetJavaSession;

public class Tester {
    public static void main(String args[]) {
        //获得NetJavaSession对象
        NetJavaSession session = new NetJavaSession();
        //创建一个UserInfo对象
        UserInfo user = new UserInfo();
        //设置对象的属性
        user.setId(6988);
        user.setAge(44);
        user.setPwd("pwd");
        user.setName("champion");
        //将对象保存到数据库中
        String sql = session.getSaveObjectSql(user);
        System.out.println("保存对象的sql语句：" + sql);
        //查找对象
        UserInfo userInfo = (UserInfo) session.getObject(
                "cn.netjava.pojo.UserInfo", 6988);
        System.out.println("获取到的信息：" + userInfo);

    }
}

6、打印出来的结果：

七、总节一下

总的来说，java反射机制是一个很好用的东西，用它可以解决很多死的东西，因为反射机制的灵活行很大，有了他，我们就不要花太多的时间来写操做数据库的代码了，而是方法更多的时间在项目的逻辑功能上，这个可以很大的减少开发时间，而且代码的可读性好。先在的很多开源框架都是才用的反射机制，它只要配置文件，然后按规则来调用他的方法就可以了。