内容发布更新时间 : 2024/11/20 13:35:05星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

够创建新数组，获得数组对象的长度，读和写数组对象的索引值。

清单5显示了一种重新调整现有数组大小的有效方法。它使用反射来创建相同类型的新数组，然后在返回新数组之前，在老数组中复制所有数据。 清单 5：通过反射来扩展一个数组

代码:

public Object growArray(Object array, int size) {

Class type = array.getClass().getComponentType(); Object grown = Array.newInstance(type, size); System.arraycopy(array, 0, grown, 0,

Math.min(Array.getLength(array), size)); return grown; }

安全性和反射

在处理反射时安全性是一个较复杂的问题。反射经常由框架型代码使用，由于这一点，您可能希望框架能够全面接入您的代码，无需考虑常规的接入限制。但是，在其它情况下，不受控制的接入会带来严重的安全性风险，如当代码在不值得信任的代码共享的环境中运行时。

由于这些互相矛盾的需求，Java编程语言定义一种多级别方法来处理反射的安全性。基本模式是对反射实施与应用于源代码接入相同的的限制： 从任意位置到类公共组件的接入 类自身外部无任何到私有组件的接入

受保护和打包（缺省接入）组件的有限接入

不过－至少某些时候，围绕这些限制有一种简单的方法。我在前面实例中使用的Constructor、Field 和 Method 类都扩展了一个普通的基本类-- java.lang.reflect.AccessibleObject 类。该类定义一种setAccessible方法，使您能够启动或关闭对这些类中其中一个类的实例的接入检测。唯一的问题在于如果使用了安全性管理器，它将检测正在关闭接入检测的代码是否许可了这样做。如果未许可，安全性管理器抛出一个例外。

清单6展示了一个程序，在清单 1TwoString 类的一个实例上使用反射来显示安全性正在运行：

清单 6：反射安全性正在运行

代码:

public class ReflectSecurity {

public static void main(String[] args) {

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try {

TwoString ts = new TwoString(\ Field field = clas.getDeclaredField(\ // field.setAccessible(true);

System.out.println(\ field.get(inst)); } catch (Exception ex) {

ex.printStackTrace(System.out); } } }

如果您编译了这一程序，不使用任何特定参数直接从命令行运行，它将在field.get(inst)调用中抛出一个 IllegalAccessException。如果您未注释field.setAccessible(true)代码行，那么重新编译并重新运行该代码，它将取得成功。最后，如果您在命令行添加了JVM参数-Djava.security.manager以实现安全性管理器，它将再次失败，除非您定义了ReflectSecurity类的许可权限。

反射性能

反射是一种强大的工具，但也存在一些不足。一个主要的缺点是对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作，您可以告诉JVM您希望做什么并且它满足您的要求。这类操作总是慢于只直接执行相同的操作。为了阐述使用反射的性能成本，我为本文准备了一组基准程序(见参考资料，完整代码链接)。

清单7是字段接入性能测试的一个摘用，包括基本的测试方法。每种方法测试字段接入的一种形式 -- accessSame 与同一对象的成员字段协作，accessOther 使用可直接接入的另一对象的字段，accessReflection 使用可通过反射接入的另一对象的字段。在每种情况下，方法执行相同的计算 -- 循环中简单的加/乘顺序。 清单 7：字段接入性能测试代码

代码:

public int accessSame(int loops) { m_value = 0;

for (int index = 0; index < loops; index++) {

m_value = (m_value + ADDITIVE_VALUE) * MULTIPLIER_VALUE; }

return m_value; }

public int accessReference(int loops) {

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TimingClass timing = new TimingClass(); for (int index = 0; index < loops; index++) {

timing.m_value = (timing.m_value + ADDITIVE_VALUE) * MULTIPLIER_VALUE; }

return timing.m_value; }

public int accessReflection(int loops) throws Exception { TimingClass timing = new TimingClass(); try {

Field field = TimingClass.class. getDeclaredField(\

for (int index = 0; index < loops; index++) { int value = (field.getInt(timing) +

ADDITIVE_VALUE) * MULTIPLIER_VALUE; field.setInt(timing, value); }

return timing.m_value; } catch (Exception ex) {

System.out.println(\ throw ex; } }

测试程序重复调用每种方法，使用一个大循环数，从而平均多次调用的时间衡量结果。平均值中不包括每种方法第一次调用的时间，因此初始化时间不是结果中的一个因素。在为本文进行的测试中， 每次调用时我使用1000万的循环数，在1GHz PIIIm系统上运行。三个不同Linux JVM的计时结果如图1所示。所有测试使用每个JVM的缺省设置。 本文来自: (www.91linux.com) 详细出处参考：http://www.91linux.com/html/article/program/java/20071224/9348_2.html

上表的对数尺度可以显示所有时间，但减少了差异看得见的影响。在前两副图中(Sun JVM)，使用反射的执行时间超过使用直接接入的1000倍以上。通过比较，IBM JVM可能稍好一些，但反射方法仍旧需要比其它方法长700倍以上的时间。任何JVM上其它两种方法之间时间方面无任何显著差异，但IBM JVM几乎比Sun JVM快一倍。最有可能的是这种差异反映了Sun Hot Spot JVM的专业优化，它在简单基准方面表现得很糟糕。

除了字段接入时间测试之外，我还进行了相同的方法调用时间测试。在方法调用中，我试用了与字段接入相同的三种接入变量，并增加了使用无参数方法变量，而不是在方法调用中传

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递和返回一个值。清单8显示了用于测试调用传递和返回值形式的三种方法的代码。 清单 8：方法接入性能测试代码

代码:

public int callDirectArgs(int loops) { int value = 0;

for (int index = 0; index < loops; index++) { value = step(value); }

return value; }

public int callReferenceArgs(int loops) {

TimingClass timing = new TimingClass(); int value = 0;

for (int index = 0; index < loops; index++) { value = timing.step(value); }

return value; }

public int callReflectArgs(int loops) throws Exception { TimingClass timing = new TimingClass(); try {

Method method = TimingClass.class.getMethod (\ Object[] args = new Object[1]; Object value = new Integer(0);

for (int index = 0; index < loops; index++) { args[0] = value;

value = method.invoke(timing, args); }

return ((Integer)value).intValue(); } catch (Exception ex) {

System.out.println(\ throw ex; } }

反射性能是Sun开发1.4 JVM时关注的一个方面，它在反射方法调用结果中显示。在这类操

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作的性能方面，Sun 1.4.1 JVM显示了比1.3.1版本很大的改进，在我的测试中运行速度大约是1.3.1版本的开部。在这类简单的测试中，IBM 1.4.0 JVM再次获得了更好的成绩，但是只比Sun 1.4.1 JVM快两到三倍。

我还为创建使用反射的对象编写了类似的计时测试程序，但这种情况下的差异不象字段和方法调用情况下那么显著。使用newInstance()调用创建一个简单的java.lang.Object实例耗用的时间大约是在Sun 1.3.1 JVM上使用new Object()的12倍，是在IBM 1.4.0 JVM的四倍，只是Sun 1.4.1 JVM上的两部。使用Array.newInstance(type, size)创建一个数组耗用的时间是任何测试的JVM上使用new type[size]的两倍，随着数组大小的增加，差异逐步缩小。

结束语

Java语言反射提供一种动态链接程序组件的多功能方法。它允许程序创建和控制任何类的对象(根据安全性限制)，无需提前硬编码目标类。这些特性使得反射特别适用于创建以非常普通的方式与对象协作的库。例如，反射经常在持续存储对象为数据库、XML或其它外部格式的框架中使用。

反射有两个缺点。第一个是性能问题。当用于字段和方法接入时反射要远慢于直接代码。性能问题的程度取决于程序中是如何使用反射的。如果它作为程序运行中相对很少涉及的部分，缓慢的性能将不会是一个问题。即使测试中最坏情况下的计时图显示的反射操作只耗用几微秒。仅反射在性能关键的应用的核心逻辑中使用时性能问题才变得至关重要。

许多应用更严重的一个缺点是使用反射会模糊程序内部实际要发生的事情。程序人员希望在源代码中看到程序的逻辑，反射等绕过了源代码的技术会带来维护问题。反射代码比相应的直接代码更复杂，正如性能比较的代码实例中看到的一样。解决这些问题的最佳方案是保守地使用反射-- 仅在它可以真正增加灵活性的地方 -- 记录其在目标类中的使用。

在下一部分，我将提供如何使用反射的更详细实例。这种实例提供一个处理Java应用命令行参数的API，一种您可能发现适用于自己应用的工具。它还基于反射的优势来创建，同时避免其弱点。反射是否能简化您的命令行处理？您可以在Java编程的动态性第3部分找到答案。

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