Scala進階（1）—— 反射 object 和 class

Gerrard_Feng發表於2021-04-23
反射Object

1. Scala 的 反射

關於 Scala 反射的具體內容，可以參考官方文件：https://docs.scala-lang.org/overviews/reflection/overview.html

這篇文章寫一點自己的理解：

  • 由於 Scala 編譯出來的內容是與 Java 相同的位元組碼檔案，所以可以使用 Java 反射的相關方法來實現 Scala 程式碼的反射。
  • Scala 自己寫了一套基於 Scala 的反射，具體的實現在 scala.reflect 這個 package 下面。
  • 這篇文章主要介紹，反射 Scala 中的 class 和 object 類的方法。

 

先看基礎程式碼：

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 步驟完全一致，所以不贅述，直接貼程式碼：

  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，稱之為 “伴生類”，想要反射獲取它的類或者方法，首先要知道它編譯之後是個什麼東西：

 

通過 jd-gui，我們知道了 Scala object 的具體實現：

  • 編譯之後的類名是 "類名+$" 形式
  • 屬性的名字，有時會和在程式碼中定義的不同（在這個例子裡面沒有顯現，具體原因我還不知道，比如這個 "strInObj"， 有時候這個類名會變成 “$com.$personal.$$strInObj” 這樣）
  • 可以發現，這是一個使用靜態程式碼塊模式的單例，詳見 https://www.cnblogs.com/jing-an-feng-shao/p/7501617.html
  • 因此，暫時沒有找到使用 Java 方式反射 Scala object 的方法

 

3. Scala style

  • Scala 反射的核心是 scala.reflect.runtime.universe
  • 很多東西自己也沒有特別搞懂，內容參考了網上的部落格：https://blog.csdn.net/feloxx/article/details/76034023
  • 核心是通過 universe 物件，去依次獲得 “Mirror” 這個東西

3.1 使用 Scala 方式反射 Scala class

步驟如下：

  1. 通過 universe 和 classLoader 找到 JavaMirror
  2. 通過 JavaMirror 和 例項化物件 獲取 InstanceMirror
  3. 通過 universe 獲取目標類的 TypeTag
  4. 通過 TypeTag 獲取目標類的 TermSymbol or MethodSymbol
  5. 獲取 FieldMirror or MethodMirror
  6. 反射執行
  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

與 Scala class 不同，反射 Scala object 核心是通過 staticModule 獲取 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
  }

 

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