Отражение (программирование)

В информатике отражение или рефлексия (холоним интроспекции, англ. reflection) означает процесс, во время которого программа может отслеживать и модифицировать собственную структуру и поведение во время выполнения. Парадигма программирования, положенная в основу отражения, называется рефлексивным программированием. Это один из видов метапрограммирования.

В большинстве современных компьютерных архитектур программные инструкции (код) хранятся как данные. Разница между кодом и данными в том, что выполняя код, компьютеры обрабатывают данные. То есть инструкции выполняются, а данные обрабатываются так, как предписано этими инструкциями. Однако программы, написанные с помощью некоторых языков, способны обрабатывать собственные инструкции как данные и выполнять, таким образом, рефлексивные модификации. Такие самомодифицирующиеся программы в основном создаются с помощью высокоуровневых языков программирования, использующих виртуальные машины (например, Smalltalk, скриптовые языки). В меньшей степени рефлексия используется в языках с объявляемыми и/или статическими типами (например, Си, ML, Haskell, F#).

WеniZAY AUTHOR

03:42:13 #2

История
Понятие рефлексии в языках программирования введено Brian Cantwell Smith в докторской диссертации 1982 г. наряду с понятием meta-circular interpreter, как компонента 3-Lisp.

WеniZAY AUTHOR

03:42:44 #3

Примеры
Следующие примеры иллюстрируют применение рефлексии на примере создания экземпляра foo класса Foo и вызова метода hello (или Hello) в различных языках программирования. Для каждого языка приведено по два примера: первый не использует рефлексию, а второй использует.

WеniZAY AUTHOR

03:43:27 #4

C#

Код

// Без рефлексии
new Foo().Hello();

// С рефлексией
Type type = System.Type.GetType("Foo");
var foo = Activator.CreateInstance(type);
foo.GetType().GetMethod("Hello").Invoke(foo, null);

WеniZAY AUTHOR

03:44:01 #5

ECMAScript

Также работает на JavaScript и ActionScript:

Код

// Без рефлексии
new Foo().hello()

// С рефлексией

// assuming that Foo resides in this
new this['Foo']()['hello']()

// or without assumption
new (eval('Foo'))()['hello']()

WеniZAY AUTHOR

03:44:17 #6

Java

Код

// Без рефлексии
new Foo().hello();

// С рефлексией
Class foo = Class.forName("Foo");
foo.getMethod("hello", null).invoke(foo.newInstance(), null);

WеniZAY AUTHOR

03:44:35 #7

Qt/C++
Библиотека Qt расширяет возможности C++ с помощью метаязыка и обеспечивает поддержку рефлексии для ссылок на члены/методы класса и запрос имени объектов Qt с помощью класса QMetaObject, содержащего метаданные об объектах Qt.

Код

// Без рефлексии
QObject *obj = new QPushButton;
obj->metaObject()->className(); // "QPushButton"

// С рефлексией
QPushButton::staticMetaObject.className(); // "QPushButton"

WеniZAY AUTHOR

03:45:33 #8

Lua

Код

-- Без рефлексии
Foo.hello()

-- С рефлексией
_G['Foo']['hello']()

WеniZAY AUTHOR

03:45:48 #9

Objective-C

Код

// Без рефлексии
Foo *foo = [[Foo alloc] init];
[foo hello];

// С рефлексией
Class cls = NSClassFromString(@"Foo");
id foo = [[cls alloc] init];
SEL selector = NSSelectorFromString(@"hello");
[foo performSelector:selector withObject:nil];

WеniZAY AUTHOR

03:46:04 #10

Perl

Код

# Без рефлексии
my $foo = Foo->new();
$foo->hello();

# С рефлексией (используя синтаксис разыменовывания объектов)
my $class = "Foo";
my $method = "hello";
my $object = $class->new();
$object->$method();

WеniZAY AUTHOR

03:46:18 #11

PHP

Код

//Без рефлексии
$oFoo = new Foo();
$oFoo->hello();

//С рефлексией (используя ReflectionClass, введен в PHP5)
$oReflector = new ReflectionClass('Foo');
$oFoo = $oReflector->newInstance();
$oHello = $oReflector->getMethod('hello');
$oHello->invoke($oFoo);

//С рефлексией (используя callback)
$oFoo = new Foo();
call_user_func(array($oFoo,'hello'));

//С рефлексией (используя синтаксис разыменовывания объектов)
$class_name = "Foo";
$f = new $class_name();
$method = "hello";
$f->$method();

WеniZAY AUTHOR

03:46:33 #12

Python

Код

# Без рефлексии
Foo().hello()

# С рефлексией
getattr(globals()['Foo'](), 'hello')()

WеniZAY AUTHOR

03:46:46 #13

Ruby

Код

# Без рефлексии
Foo.new.hello

# С рефлексией
Object.const_get(:Foo).send(:new).send(:hello)

WеniZAY AUTHOR

03:47:01 #14

Smalltalk

Код

"Без рефлексии"
Foo new hello

"С рефлексией"
((Smalltalk at: #Foo) perform: #new) perform: #hello

WеniZAY AUTHOR

03:47:15 #15

Io

Код

Foo := Object clone do(
    hello := method(
        "Hello" println
    )
)

# Без рефлексии
Foo hello

# С рефлексией
getSlot("Foo") getSlot("hello") call

WеniZAY AUTHOR

03:47:27 #16

ActionScript 3.0

Код

// Без рефлексии
var foo:Foo = new Foo();
foo.hello();

// С рефлексией
var cls:Object = getDefinitionByName("Foo");
var foo:Object = new cls();
foo["hello"]();

WеniZAY AUTHOR

03:47:42 #17

Delphi 2010

Код

// Без рефлексии
var
  foo : TFoo;
begin
  foo := TFoo.Create();
  foo.Hello();
end;

// С рефлексией
var
c : TRttiContext;
t : TRttiInstanceType;
foo : TValue;
begin
   c := TRttiContext.Create;
   t := (c.FindType('TFoo') as TRttiInstanceType);
   foo := t.GetMethod('Create').Invoke(t.MetaclassType,[]);
   t.GetMethod('Hello').Invoke(foo,[]);
   c.Free;
end.