java中通过反射获取方法并且调用(getMethod和invoke深入)实践

为了支持业务的快速变更，往往采用可配置的方式，将业务逻辑的处理部分配置在数据库中或者XMl文件里。配置什么，如何配置才更灵活，That's a problem.

以数据库配置为例(xml相同)，在数据库中可以配置上java包名+类名，一个类只处理一个功能(符合设计模式中的单一性原则)，这样只需要把数据库中的类名读出来，Class.forname("xxxx").newInstance()即可实现，这种方式简单，但会产生大量.java文件，管理一下还是挺麻烦的，并且每个.java文件处理一个单一的功能(即便功能很简单，也会生成一个.java文件)，个人觉得有点浪费，并且每个.java文件肯定会有部分重复的地方(如属性变量等)，当然如果不嫌烦的话，可以将功能的抽象出来，每写个.java都看下是否需要抽象，无穷尽也！本文讨论的不是这种方式配置，采用配置函数的方式，并且运行配置的函数，来达到相同的目的。

1、先看下我们拥有的函数：

package com.java.reflect;

public class ConvertFunction implements IFunction {

	public final int PRE_ARGS_NUM = 2;   //默认参数个数，根据需要自行修改
	public final Class<?>[] PRE_ARGS_TYPE = new Class<?>[] {String.class,String.class};   //默认的参数的类型，根据需要自行修改
	
	
	public int convert_if_exist(String name,String value,String field1,String field2){ //可修改成自个的业务逻辑
		System.out.println("name = " + name);
		System.out.println("value = " + value);
		System.out.println(field1 + " " + field2);
		return 0;
	}
	
	public int convert_if_exist(String name,String value,String field1,String field2,String field3){//可修改成自己的业务逻辑
		System.out.println("name = " + name);
		System.out.println("value = " + value);
		System.out.println(field1 + " " + field2 + " " + field3);
		return 0;
	}//要添加函数，均在这个类中添加并配置进配置文件中即可
}

package com.java.reflect;

public interface IFunction {

}

2、在数据库中的配置(可以改成其他方式)

可以看到数据库中配置了三条记录，仔细点会发现，其实就是1中的两个函数，只是组合了罢了。而且第一条和第二条记录也只是参数不同！！！

接下来只要通过反射，写个通用的代码，来找到并且执行这两个函数，那就万事大吉了。来看下实现：

package com.java.reflect;

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

import org.apache.commons.lang.StringUtils;

public class Utils {
	public static boolean initFunctions(IFunction obj,List<Func> dst,String funcStr){
		
		if (StringUtils.isEmpty(funcStr) || StringUtils.isBlank(funcStr))
			return true;
		int PRE_ARGS_NUM = -1;
		Class<?>[] PRE_ARGS_TYPE = null;
		try {
			PRE_ARGS_NUM = obj.getClass().getDeclaredField("PRE_ARGS_NUM").getInt(obj);
			PRE_ARGS_TYPE = (Class<?>[]) obj.getClass().getDeclaredField("PRE_ARGS_TYPE").get(obj);
		} catch (IllegalArgumentException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		} catch (SecurityException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		} catch (IllegalAccessException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		} catch (NoSuchFieldException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
		
		List<String> funcs = getFunctions(funcStr);
		for (String func : funcs) {
			String funcName = getFuncName(func);
			String[] funcParams = getFuncParams(func);

			Class<?>[] paramsType = new Class[funcParams.length + PRE_ARGS_NUM];
			Arrays.fill(paramsType, PRE_ARGS_NUM, paramsType.length, String.class);
			System.arraycopy(PRE_ARGS_TYPE, 0, paramsType, 0, PRE_ARGS_NUM);

			try {
				Method method = obj.getClass().getMethod(funcName, paramsType);  //根据函数名 && 参数类型，找到对应的函数
				
				dst.add(new Func(obj, method, PRE_ARGS_NUM, funcParams));
			} catch (SecurityException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				//LOG.error("Error when parse method " + funcName, e);
				return false;
			} catch (NoSuchMethodException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				//LOG.error("Error when parse method " + funcName, e);
				return false;
			} catch (IllegalArgumentException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}

		return dst.size() > 0;
	}
	public static List<String> getFunctions(String funcStr){
		List<String> ret = new ArrayList<String>();
		
		if (StringUtils.isEmpty(funcStr) || StringUtils.isBlank(funcStr))
			return ret;
		
		int preIndex = 0; // 截取函数指针
		boolean in = false; // 留着扩展，取函数中的参数
		for (int i = 0; i <= funcStr.length();) {
			if (!in && (i == funcStr.length() || funcStr.charAt(i) == ';') && preIndex != i) {
				String func = funcStr.substring(preIndex, i).trim();
				if (StringUtils.isNotEmpty(func) && StringUtils.isNotBlank(func)) {
					ret.add(func);
				}

				i = i + 1;
				preIndex = i;
				continue;
			}

			if (i < funcStr.length() && funcStr.charAt(i) == '"' && (i - 1 < 0 || funcStr.charAt(i - 1) != '\'))
				in ^= true;

			i = i + 1;
		}

		return ret;
	}
	public static String[] getFuncParams(String func) {
		int idx = func.indexOf('(');
		if (idx != -1) {
			String params = func.substring(idx + 1, func.length() - 1);
			int count = getParamsCount(params);
			String[] args = new String[count];
			for (int i = 0, j = 0; i < count && j < params.length();) {
				boolean in = false;
				for (int k = j; k <= params.length(); k++) {
					if (!in && (k == params.length() || params.charAt(k) == ',')) {
						args[i] = params.substring(j, k).trim();
						if (args[i].startsWith("""))
							args[i] = args[i].substring(1);
						if (args[i].endsWith("""))
							args[i] = args[i].substring(0, args[i].length() - 1);

						args[i] = args[i].replaceAll("\\"", """);

						i = i + 1;
						j = k + 1;
						break;
					}

					if (params.charAt(k) == '"' && (k - 1 < 0 || params.charAt(k - 1) != '\'))
						in ^= true;
				}
			}

			return args;
		}
		return new String[0];
	}
	public static String getFuncName(String func) {
		int idx = func.indexOf('(');
		if (idx != -1)
			return func.substring(0, idx).toLowerCase();
		return null;
	}
	public static int getParamsCount(String params) {
		if (StringUtils.isEmpty(params) || StringUtils.isBlank(params))
			return 0;

		int cnt = 0;
		boolean in = false;
		for (int i = 0; i < params.length(); i++) {
			if (params.charAt(i) == '"' && (i - 1 < 0 || params.charAt(i - 1) != '\'))
				in ^= true;
			if (!in && params.charAt(i) == ',')
				cnt++;
		}

		return cnt + 1;
	}

}

package com.java.reflect;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class Func {
	private IFunction _obj;
	private Method _method;
	private Object[] _args;  //函数需要的参数，包含两部分(1、默认的参数个数及类型；2、数据库配置中的参数个数及类型)
	private int _preArgsNum;

	public Func(IFunction obj, Method method, int preArgsNum, String... args) {
		this._obj = obj;
		this._method = method;
		this._preArgsNum = preArgsNum;
		this._args = new Object[args.length + preArgsNum];
		System.arraycopy(args, 0, this._args, preArgsNum, args.length);  //保存数据库中配置的参数个数及类型
	}

	public Object call(Object... args) throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException,
			InvocationTargetException {

		if (args.length != this._preArgsNum)
			throw new IllegalArgumentException("Illegal number of the arguments, need " + this._preArgsNum + " but "
					+ args.length + ".");
		System.arraycopy(args, 0, this._args, 0, args.length);  //保存默认的参数个数及类型
		return this._method.invoke(this._obj, this._args);  //调用并运行配置中的函数

	}

}

3、使用(非常简单，main调用下即可)

package com.java.reflect;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ReflectMethod {
	

	public static void main(String[] args) {
		ConvertFunction convert = new ConvertFunction();
		List<Func> dst = new ArrayList<Func>();
		String funcStr = "convert_if_exist("field1","field2");convert_if_exist("field1","field2","field3");";//假设从数据库中读出出来了
		Utils.initFunctions(convert, dst, funcStr);
		for(int i = 0;i<dst.size();i++){
			try {
				dst.get(i).call("defaultKey","defaultValue");//调用，默认的两个参数此时传入，和数据库配置中的field1,field2无关，视业务而定
			} catch (IllegalArgumentException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			} catch (IllegalAccessException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			} catch (InvocationTargetException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}

4、运行结果

总结：

这样业务的变更不会有很多的.java文件产生，只会在ConvertFunction.java中不断的添加自定义的函数，并且将添加的函数配置的文件或者数据库中即可生效。而且很多成员变量都能共用！有人会质疑这样ConvertFunction.java文件会越来越大，不错，这是肯定的，各有各的好处，看大家是希望管理多个.java文件呢，还是只关注一个.java文件，n个函数。看自己的需求而定，没有那种最好，只有那种最适合自己的业务。