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获取和设置数组及其组件

与非反射代码一样,数组字段可以一次性设置或按组件进行设置或检索。要一次性设置整个数组,请使用java.lang.reflect.Field.set(Object obj, Object value)。要检索整个数组,请使用Field.get(Object)。可以使用java.lang.reflect.Array中的方法设置或检索单个组件。

Array提供了setFoo()getFoo()形式的方法,用于设置和获取任何基本类型的组件。例如,可以使用Array.setInt(Object array, int index, int value)设置int数组的组件,并可以使用Array.getInt(Object array, int index)检索组件。

这些方法支持自动的扩宽数据类型。因此,可以使用Array.getShort()来设置int数组的值,因为16位的short可以扩宽为32位的int而不会丢失数据;另一方面,对int数组调用Array.setLong()将抛出IllegalArgumentException,因为64位的long不能缩小为32位的int而不会丢失信息。无论实际传递的值是否可以准确表示为目标数据类型,这都是正确的。The Java Language Specification, Java SE 7 Edition,第5.1.2节5.1.3节包含了关于扩宽和缩窄转换的完整讨论。

引用类型的数组(包括数组的数组)的组成部分可以使用Array.set(Object array, int index, int value)Array.get(Object array, int index)来设置和检索。

设置类型为数组的字段

GrowBufferedReader示例演示了如何替换类型为数组的字段的值。在这种情况下,代码将一个java.io.BufferedReader的后备数组替换为一个更大的数组。(这假设原始BufferedReader的创建在不可修改的代码中;否则,可以简单地使用接受输入缓冲区大小的另一个构造函数BufferedReader(java.io.Reader in, int size)

import java.io.BufferedReader;
import java.io.CharArrayReader;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Field;
import java.util.Arrays;
import static java.lang.System.out;

public class GrowBufferedReader {
    private static final int srcBufSize = 10 * 1024;
    private static char[] src = new char[srcBufSize];
    static {
	src[srcBufSize - 1] = 'x';
    }
    private static CharArrayReader car = new CharArrayReader(src);

    public static void main(String... args) {
	try {
	    BufferedReader br = new BufferedReader(car);

	    Class<?> c = br.getClass();
	    Field f = c.getDeclaredField("cb");

	    // cb是一个私有字段
	    f.setAccessible(true);
	    char[] cbVal = char[].class.cast(f.get(br));

	    char[] newVal = Arrays.copyOf(cbVal, cbVal.length * 2);
	    if (args.length > 0 && args[0].equals("grow"))
		f.set(br, newVal);

	    for (int i = 0; i < srcBufSize; i++)
		br.read();

	    // 看看是否正在使用新的后备数组
	    if (newVal[srcBufSize - 1] == src[srcBufSize - 1])
		out.format("使用新的后备数组,大小=%d%n", newVal.length);
	    else
		out.format("使用原始后备数组,大小=%d%n", cbVal.length);

        // 生产代码应该更优雅地处理这些异常
	} catch (FileNotFoundException x) {
	    x.printStackTrace();
	} catch (NoSuchFieldException x) {
	    x.printStackTrace();
	} catch (IllegalAccessException x) {
	    x.printStackTrace();
	} catch (IOException x) {
	    x.printStackTrace();
	}
    }
}
$ java GrowBufferedReader grow
使用新的支持数组,大小为16384
$ java GrowBufferedReader
使用原始的支持数组,大小为8192

请注意,上面的示例使用了数组工具方法java.util.Arrays.copyOf()java.util.Arrays包含许多在操作数组时非常方便的方法。

访问多维数组的元素

多维数组只是嵌套的数组。二维数组是一个数组的数组。三维数组是一个二维数组的数组,以此类推。示例CreateMatrix演示了如何使用反射创建和初始化多维数组。

import java.lang.reflect.Array;
import static java.lang.System.out;

public class CreateMatrix {
    public static void main(String... args) {
        Object matrix = Array.newInstance(int.class, 2, 2);
        Object row0 = Array.get(matrix, 0);
        Object row1 = Array.get(matrix, 1);

        Array.setInt(row0, 0, 1);
        Array.setInt(row0, 1, 2);
        Array.setInt(row1, 0, 3);
        Array.setInt(row1, 1, 4);

        for (int i = 0; i < 2; i++)
            for (int j = 0; j < 2; j++)
                out.format("matrix[%d][%d] = %d%n", i, j, ((int[][])matrix)[i][j]);
    }
}
$ java CreateMatrix
matrix[0][0] = 1
matrix[0][1] = 2
matrix[1][0] = 3
matrix[1][1] = 4

可以使用以下代码片段获得相同的结果:

Object matrix = Array.newInstance(int.class, 2);
Object row0 = Array.newInstance(int.class, 2);
Object row1 = Array.newInstance(int.class, 2);

Array.setInt(row0, 0, 1);
Array.setInt(row0, 1, 2);
Array.setInt(row1, 0, 3);
Array.setInt(row1, 1, 4);

Array.set(matrix, 0, row0);
Array.set(matrix, 1, row1);

可变参数Array.newInstance(Class<?> componentType, int... dimensions)提供了一种方便的方式来创建多维数组,但是组件仍然需要使用嵌套数组的原则进行初始化。(反射不提供多个索引的get/set方法来完成此任务。)


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