Java的反射机制
工厂模式综合讲解
1、什么叫反射
Java.lang.reflect包下
正常情况下我们可以通过类实例化一个对象，那么通过反射实际上就可以通过一个对象得到此类完整的包.类名称。

package org.michael;
class Person{
private String name;
private int age;
public void setName(String name){
this.name = name;
}
public void setAge(int age){
this.age = age;
}
public String getName(){
return this.name;
}
public int getAge(){
return this.age;
}
}
public class Demo01{
public static void main(String args[]){
Person p = new Person();
//假设现在不知道p是那个类的对象，则可以通过反射机制找到
Class c = null;
c = p.getClass();
System.out.println(c.getName());
}
}

看下效果：

除了可以找到对象所在的包.类名称，实际上也可以把所有的方法名称列出来。
package org.michael;
import java.lang.reflect.*;
class Person{
private String name;
private int age;
public void setName(String name){
this.name = name;
}
public void setAge(int age){
this.age = age;
}
public String getName(){
return this.name;
}
public int getAge(){
return this.age;
}
}
public class Demo02{
public static void main(String args[]){
Person p = new Person();
//假设现在不知道p是那个类的对象，则可以通过反射机制找到
Class c = null;
c = p.getClass();
Method m[] = c.getMethods();
for(int i=0;i<m.length;i++){
System.out.println(m);
}
}
}

2、研究Class类
Class类的构造方法被私有化了，外部无法直接看见，所以其内部必然有一个方法可以取得Class 实例。
public static Class<?> forName(String className) throws ClassNotFoundException
此方法可以返回Class类的实例，此方法接收一个完整的包.类名称。
通过newInstance方法，可以将传入的完整的字符串（包.类名称）实例化。
package org.michael;
import java.lang.reflect.*;
class Person{
private String name;
private int age;
public void setName(String name){
this.name = name;
}
public void setAge(int age){
this.age = age;
}
public String getName(){
return this.name;
}
public int getAge(){
return this.age;
}
}
public class Demo03{
public static void main(String args[]){
Person p = null;
Class c = null;
try{
c = Class.forName("org.michael.Person");
}catch (Exception e){}
try{
p = (Person)c.newInstance();
}catch (Exception e){}
//上面两行代码也可以使用下面一行代码取代哈~
// p = (Person)Class.forName("org.michael.Person").newInstance();
p.setName("Michael");
p.setAge(30);
System.out.println(p.getName()+"--->"+p.getAge());
}
}

如果要使用以上的代码去实例化一个对象，则必须有一个前途条件：在对象所在的类中必须有一个无参构造方法，如果没有此无参构造，则肯定会出现错误。
package org.michael;
import java.lang.reflect.*;
class Person{
private String name;
private int age;
public Person(String name,int age){
this.name = name;
this.age = age;
}
public void setName(String name){
this.name = name;
}
public void setAge(int age){
this.age = age;
}
public String getName(){
return this.name;
}
public int getAge(){
return this.age;
}
}
public class Demo04{
public static void main(String args[]){
Person p = null;
Class c = null;
try{
c = Class.forName("org.michael.Person");
p = (Person)c.newInstance();
}catch (Exception e){
System.out.println(e);
}
System.out.println(p.getName()+"--->"+p.getAge());
}
}

在此时如果想继续通过此操作为对象进行实例化，则可以通过构造方法类（Constructor）完成。
package org.michael;
import java.lang.reflect.*;
class Person{
private String name;
private int age;
public Person(String name,int age){
this.name = name;
this.age = age;
}
public void setName(String name){
this.name = name;
}
public void setAge(int age){
this.age = age;
}
public String getName(){
return this.name;
}
public int getAge(){
return this.age;
}
}
public class Demo05{
public static void main(String args[]){
Person p = null;
Class c = null;
try{
c = Class.forName("org.michael.Person");
Constructor[] cs = c.getConstructors();
Object obj[] = new Object[]{"Michael",30};
//一个类中会有多个构造方法，所以此时返回一个数组
p = (Person)cs[0].newInstance(obj);
}catch (Exception e){
System.out.println(e);
}
System.out.println(p.getName()+"--->"+p.getAge());
}
}

反射机制实际上是我们所有框架的一个基础，那么现在就利用反射机制完成一个高可扩展性的工厂设计。

回顾：工厂设计
interface Fruit{
public void grow();
public void eat();
}
class Apple implements Fruit{
public void grow(){
System.out.println("苹果在生长...");
}
public void eat(){
System.out.println("吃苹果...");
}
}
class Orange implements Fruit{
public void grow(){
System.out.println("橘子在生长...");
}
public void eat(){
System.out.println("吃橘子...");
}
}
class Factory{
public static Fruit getFruit(int i){
Fruit f = null;
if (i==1){
f = new Apple();
}
if (i==2){
f = new Orange();
}
return f;
}
}
public class Demo06{
public static void main(String args[]){
Fruit f = Factory.getFruit(1);
f.grow();
}
}

客户端只与工厂和直接的接口有关了，而与其他的无关，但是有个问题，如果现在要扩展了子类，则工厂也必须同时进行修改。那么有没有一种方法，可以让子类扩充之后不去修改工厂呢？肯定是有的，通过Class.forName 完成。
interface Fruit{
public void grow();
public void eat();
}
class Apple implements Fruit{
public void grow(){
System.out.println("苹果在生长...");
}
public void eat(){
System.out.println("吃苹果...");
}
}
class Orange implements Fruit{
public void grow(){
System.out.println("橘子在生长...");
}
public void eat(){
System.out.println("吃橘子...");
}
}
class Banana implements Fruit{
public void grow(){
System.out.println("香蕉在生长...");
}
public void eat(){
System.out.println("吃香蕉...");
}
}
class Factory{
public static Fruit getFruit(String className){
Fruit f = null;
try{
f = (Fruit)Class.forName(className).newInstance();
}catch (Exception e){}
return f;
}
}
public class Demo07{
public static void main(String args[]){
Fruit f = Factory.getFruit("Banana");
f.grow();
}
}

但是此程序依然有一个缺点，现在的输入的包.类名称实际上长度非常的短，如果包.类名称的长度过长了，则在使用的时候就比较麻烦了。所以最好可以找个代号进行替代。
使用Hashtable的子类 —— Properties完成。
import java.util.*;
import java.io.*;
interface Fruit{
public void grow();
public void eat();
}
class Apple implements Fruit{
public void grow(){
System.out.println("苹果在生长...");
}
public void eat(){
System.out.println("吃苹果...");
}
}
class Orange implements Fruit{
public void grow(){
System.out.println("橘子在生长...");
}
public void eat(){
System.out.println("吃橘子...");
}
}
class Banana implements Fruit{
public void grow(){
System.out.println("香蕉在生长...");
}
public void eat(){
System.out.println("吃香蕉...");
}
}
class Factory{
public static Fruit getFruit(String className){
Fruit f = null;
try{
f = (Fruit)Class.forName(className).newInstance();
}catch (Exception e){}
return f;
}
}
class InputData{
private BufferedReader buf = null;
public InputData(){
this.buf = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
}
public String getString(){
String str = null;
try{
str = this.buf.readLine();
}catch (Exception e){}
return str;
}
}
public class Demo08{
public static void main(String args[]){
Properties p = new Properties();
p.setProperty("a","Apple");
p.setProperty("o","Orange");
p.setProperty("b","Banana");
System.out.println(p);
System.out.print("请选择所需要的类型：");
String str = new InputData().getString();
//进一步扩展，现在可以由用户自己输入要使用的类型
Fruit f = Factory.getFruit(p.getProperty(str));
f.grow();
}
}

如果现在再增加子类呢？
属性文件肯定不够了。
所以此时为了达到好的效果，则最好可以将属性保存起来，之后通过修改保存的文件达到属性的扩充。
import java.util.*;
import java.io.*;
interface Fruit{
public void grow();
public void eat();
}
class Apple implements Fruit{
public void grow(){
System.out.println("苹果在生长...");
}
public void eat(){
System.out.println("吃苹果...");
}
}
class Orange implements Fruit{
public void grow(){
System.out.println("橘子在生长...");
}
public void eat(){
System.out.println("吃橘子...");
}
}
class Banana implements Fruit{
public void grow(){
System.out.println("香蕉在生长...");
}
public void eat(){
System.out.println("吃香蕉...");
}
}
class Factory{
public static Fruit getFruit(String className){
Fruit f = null;
try{
f = (Fruit)Class.forName(className).newInstance();
}catch (Exception e){}
return f;
}
}
class PropertyOperate{
private Properties pro = null;
public PropertyOperate(){
this.pro = new Properties();
this.load();
}
//设置一个返回方法
public Properties getPro(){
return this.pro;
}
//从文件中读出属性，如果文件不存在，则创建一个默认的
private void save(){
pro.setProperty("a","Apple");
pro.setProperty("o","Orange");
//保存在文件之中
try{
pro.storeToXML(new FileOutputStream(new File("e:\\fruit.xml")),"FRUIT FACTORY");
}catch (Exception e){}
}
private void load(){
File f = new File("e:\\fruit.xml");
if(f.exists()){
//文件存在则可以读取
try{
pro.loadFromXML(new FileInputStream(f));
}catch (Exception e){}
}else{
//进行创建
this.save();
}
}
}
class InputData{
private BufferedReader buf = null;
public InputData(){
this.buf = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
}
public String getString(){
String str = null;
try{
str = this.buf.readLine();
}catch(Exception e){}
return str;
}
}
public class Demo09{
public static void main(String args[]){
Properties p = new PropertyOperate().getPro();
System.out.println(p);
System.out.print("请选择所需要的类型：");
String str = new InputData().getString();
//进一步扩展，现在可以由用户自己输入要使用的类型
Fruit f = Factory.getFruit(p.getProperty(str));
f.grow();
}
}

如果此时要想新增加可以操作的子类，则就需要配置fruit.xml文件即可。
此种代码是典型的配置与程序相分离，程序直接有配置文件有关。某一个部分的修改不影响其他程序。—— 思想必须建立起来。

总结
对象的产生到底有多少种方法了：
· 直接用new关键字产生：直接，但是代码间会产生严重的耦合性
· 可以通过工厂传递引用：直接，但是必须考虑到代码以后的可维护性
· 通过对象克隆可以完成
· 通过Class.forName()进行反射加载完成。