Scala 进阶（1）—— 反射 object 和 class

1. Scala 的 反射

关于 Scala 反射的具体内容，可以参考官方文档：https://docs.scala-lang.org/overviews/reflection/overview.html

这篇文章写一点自己的理解：

• 由于 Scala 编译出来的内容是与 Java 相同的字节码文件，所以可以使用 Java 反射的相关方法来实现 Scala 代码的反射。
• Scala 自己写了一套基于 Scala 的反射，具体的实现在 scala.reflect 这个 package 下面。
• 这篇文章主要介绍，反射 Scala 中的 class 和 object 类的方法。

先看基础代码：

package com.personal

object ProvisioningApp {
  val strInObj = "123"
  def sayHello(): Unit = println("say hello")
  def sayHello2(from: String, to: String): Unit = println(from + " say hello, " + to)
}

class ProvisioningApp {
  val strInClazz = "234"
  def sayGoodbye(): Unit = println("say goodbye")
}

2. Java Style

2.1 使用 Java 的方式反射 Scala class

和反射 Java 的 class 步骤完全一致，所以不赘述，直接贴代码：

  test("Should reflect Scala class in Java style") {
    val app = new ProvisioningApp
    val field = classOf[ProvisioningApp].getDeclaredField("strInClazz")
    field.setAccessible(true)
    field.set(app, "789")
    app.strInClazz shouldBe "789"

    val method = classOf[ProvisioningApp].getDeclaredMethod("sayGoodbye")
    method.setAccessible(true)
    method.invoke(app)
  }

2.2 使用 Java 的方式反射 Scala object 

Scala 中的 object，称之为 “伴生类”，想要反射获取它的类或者方法，首先要知道它编译之后是个什么东西：

通过 jd-gui，我们知道了 Scala object 的具体实现：

• 编译之后的类名是 "类名+$" 形式
• 属性的名字，有时会和在代码中定义的不同（在这个例子里面没有显现，具体原因我还不知道，比如这个 "strInObj"， 有时候这个类名会变成 “$com.$personal.$$strInObj” 这样）
• 可以发现，这是一个使用静态代码块模式的单例，详见 https://www.cnblogs.com/jing-an-feng-shao/p/7501617.html
• 因此，暂时没有找到使用 Java 方式反射 Scala object 的方法

3. Scala style

• Scala 反射的核心是 scala.reflect.runtime.universe
• 很多东西自己也没有特别搞懂，内容参考了网上的博客：https://blog.csdn.net/feloxx/article/details/76034023
• 核心是通过 universe 对象，去依次获得 “Mirror” 这个东西

3.1 使用 Scala 方式反射 Scala class

步骤如下：

1. 通过 universe 和 classLoader 找到 JavaMirror
2. 通过 JavaMirror 和 实例化对象 获取 InstanceMirror
3. 通过 universe 获取目标类的 TypeTag
4. 通过 TypeTag 获取目标类的 TermSymbol or MethodSymbol
5. 获取 FieldMirror or MethodMirror
6. 反射执行

  test("Should reflect Scala class in Scala type") {
    import scala.reflect.runtime.universe

    val app = new ProvisioningApp()
    // JavaMirror
    val classMirror = universe.runtimeMirror(getClass.getClassLoader)
    // InstanceMirror
    val instanceMirror = classMirror.reflect(app)
    // TypeTag
    val typeTag = universe.typeOf[ProvisioningApp]

    // TermSymbol
    val strInClazzSymbol = typeTag.decl(universe.TermName("strInClazz")).asTerm
    val fieldMirror = instanceMirror.reflectField(strInClazzSymbol)
    fieldMirror.set("789")
    app.strInClazz shouldBe "789"

    // MethodSymbol
    val sayGoodbyeSymbol = typeTag.decl(universe.TermName("sayGoodbye")).asMethod
    // MethodMirror and invoke action
    val result = instanceMirror.reflectMethod(sayGoodbyeSymbol)() // No input parameters here
    result shouldBe "Goodbye"
  }

3.2 使用 Scala 方式反射 Scala object

与 Scala class 不同，反射 Scala object 核心是通过 staticModule 获取 ModuleMirror：

  test("Should reflect Scala object in Scala style") {
    import scala.reflect.runtime.universe

    // JavaMirror
    val classMirror = universe.runtimeMirror(getClass.getClassLoader)
    // The ModuleSymbol for object
    val staticMirror = classMirror.staticModule("com.personal.ProvisioningApp")
    // ModuleMirror can be used to create instances of the class
    val moduleMirror = classMirror.reflectModule(staticMirror)
    // ObjectMirror can be used to reflect the members of the object
    val objectMirror = classMirror.reflect(moduleMirror.instance)
    // TermSymbol represents val, var, def and object declarations
    val strInObjSymbol = moduleMirror.symbol.typeSignature.member(universe.TermName("strInObj")).asTerm
    // FieldMirror can be used to get and set the value of the field
    val fieldMirror = objectMirror.reflectField(strInObjSymbol)
    fieldMirror.set("789")
    ProvisioningApp.strInObj shouldBe "789"

    val sayHelloSymbol = moduleMirror.symbol.typeSignature.member(universe.TermName("sayHello")).asMethod
    val sayHelloSymbol2 = moduleMirror.symbol.typeSignature.member(universe.TermName("sayHello2")).asMethod
    // MethodMirror and invoke action
    objectMirror.reflectMethod(sayHelloSymbol)()
    objectMirror.reflectMethod(sayHelloSymbol2)("Sai", "Gerrard") // Pass the input parameters one by one
  }