java反射介绍

反射概述

JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；
对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；
这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。
要想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象。
而解剖使用的就是Class类中的方法，所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象

获取class文件对象的三种方式

这三种方式为：
a:Object类的getClass()方法
b:静态属性class
c:Class类中静态方法forName()
第一种方法【Object类的getClass()方法】
- 1.在内存中新建一个Person的实例,对象p对这个内存地址进行引用
- 2.对象p调用getClass()返回对象p所对应的Class对
- 3.调用newInstance()方法让Class对象在内存中创建对应的实例,并且让p2引用实例的内存地址
  1
  2
  3
  Person p = new Person();
  Class<?> cls=p.getClass();
  Person p2=(Person)cls.newInstance();
第二种方法【静态属性class】
- 1.获取指定类型的Class对象,这里是Person
- 2.调用newInstance()方法在让Class对象在内存中创建对应的实例,并且让p引用实例的内存地址
  1
  2
  Class<?> cls=Person.Class();
  Person p=(Person)cls.newInstance();
第三种方法【Class类中静态方法forName()】
- 1.通过JVM查找并加载指定的类(上面的代码指定加载了com.fanshe包中的Person类)
- 2.调用newInstance()方法让加载完的类在内存中创建对应的实例,并把实例赋值给p
- 注意：如果找不到时，它会抛出 ClassNotFoundException 这个异常，这个很好理解，因为如果查找的类没有在 JVM 中加载的话，自然要告诉开发者。
  1
  2
  Class<?> cls=Class.forName("com.yc.Person"); //forName(包名.类名)
  Person p= (Person) cls.newInstance();

通过反射获取无参构造方法并使用

A:获取所有构造方法
public Constructor<?>[] getConstructors()
public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()
B:获取单个构造方法
public Constructor getConstructor(Class<?>… parameterTypes)
public Constructor getDeclaredConstructor(Class<?>… parameterTypes)

方法关键字
getDeclareMethods() 获取所有的方法
getReturnType() 获取方法的返回值类型
getParameterTypes() 获取方法的传入参数类型
getDeclareMethod(“方法名,参数类型.class,….”) 获得特定的方法
构造方法关键字
getDeclaredConstructors() 获取所有的构造方法
getDeclaredConstructors(参数类型.class,….) 获取特定的构造方法
成员变量
getDeclaredFields 获取所有成员变量
getDeclaredField(参数类型.class,….) 获取特定的成员变量
父类和父接口
getSuperclass() 获取某类的父类
getInterfaces() 获取某类实现的接口

反射的定义

JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制

反射的组成

由于反射最终也必须有类参与，因此反射的组成一般有下面几个方面组成:
- 1.java.lang.Class.java：类对象；
- 2.java.lang.reflect.Constructor.java：类的构造器对象；
- 3.java.lang.reflect.Method.java：类的方法对象；
- 4.java.lang.reflect.Field.java：类的属性对象；
反射中类的加载过程
- 根据虚拟机的工作原理,一般情况下，类需要经过:加载->验证->准备->解析->初始化->使用->卸载这个过程，如果需要反射的类没有在内存中，那么首先会经过加载这个过程，并在在内存中生成一个class对象，有了这个class对象的引用，就可以发挥开发者的想象力，做自己想做的事情了。

反射的作用有哪些

前面只是说了反射是一种具有与Java类进行动态交互能力的一种机制，在Java和Android开发中，一般情况下下面几种场景会用到反射机制.
- 需要访问隐藏属性或者调用方法改变程序原来的逻辑，这个在开发中很常见的，由于一些原因，系统并没有开放一些接口出来，这个时候利用反射是一个有效的解决方法
- 自定义注解，注解就是在运行时利用反射机制来获取的。
- 在开发中动态加载类，比如在Android中的动态加载解决65k问题等等，模块化和插件化都离不开反射，离开了反射寸步难行。

反射的相关使用

通过反射获取成员变量[包含私有]并使用

clazz = Class.forName("com.ycbjie.ycpaidian.four.ReflexUtils");
Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(Context.class);
//设置安全检查，访问私有构造函数必须
constructor.setAccessible(true);
Object[] obj = new Object[]{mContext};
//创建实例
ReflexUtils clazzObj = (ReflexUtils) constructor.newInstance(obj);


//反射修改私有变量
// 获取声明的 code 字段，这里要注意 getField 和 getDeclaredField 的区别
Field gradeField = clazz.getDeclaredField("code");
// 如果是 private 或者 package 权限的，一定要赋予其访问权限
gradeField.setAccessible(true);
// 修改 student 对象中的 Grade 字段值
gradeField.set(clazzObj, 2);
LogUtils.e("点击3----"+clazzObj.getCode());

通过反射获取无参无返回值成员方法[包含私有]并使用

clazz = Class.forName("com.ycbjie.ycpaidian.four.ReflexUtils");
Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(Context.class);
//设置安全检查，访问私有构造函数必须
constructor.setAccessible(true);
Object[] obj = new Object[]{mContext};
//创建实例
ReflexUtils clazzObj = (ReflexUtils) constructor.newInstance(obj);


// 获取私有方法，同样注意 getMethod 和 getDeclaredMethod 的区别
Method goMethod = clazz.getDeclaredMethod("getMethod");
// 赋予访问权限
goMethod.setAccessible(true);
// 调用 goToSchool 方法。
goMethod.invoke(clazzObj);

通过反射获取带参无返回值成员方法并使用

clazz = Class.forName("com.ycbjie.ycpaidian.four.ReflexUtils");
Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(Context.class);
//设置安全检查，访问私有构造函数必须
constructor.setAccessible(true);
Object[] obj = new Object[]{mContext};
//创建实例
ReflexUtils clazzObj = (ReflexUtils) constructor.newInstance(obj);

//这种不行，注意getDeclaredMethod和invoke方法需要传递参数
/*Method copyText = clazz.getDeclaredMethod("copyText");
copyText.setAccessible(true);
copyText.invoke(clazzObj,"测试复制这个功能");*/

// 获取私有方法，同样注意 getMethod 和 getDeclaredMethod 的区别
Method copyText = clazz.getDeclaredMethod("copyText",String.class);
// 赋予访问权限
copyText.setAccessible(true);
// 调用 copyText 方法。
copyText.invoke(clazzObj,"测试复制这个功能");

通过反射获取带参带返回值成员方法并使用

clazz = Class.forName("com.ycbjie.ycpaidian.four.ReflexUtils");
Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(Context.class);
//设置安全检查，访问私有构造函数必须
constructor.setAccessible(true);
Object[] obj = new Object[]{mContext};
//创建实例
ReflexUtils clazzObj = (ReflexUtils) constructor.newInstance(obj);

//这种不行，注意getDeclaredMethod和invoke方法需要传递参数
/*Method copyText = clazz.getDeclaredMethod("copyText");
copyText.setAccessible(true);
copyText.invoke(clazzObj,"测试复制这个功能");*/

// 获取私有方法，同样注意 getMethod 和 getDeclaredMethod 的区别
Method copyText1 = clazz.getDeclaredMethod("copyText",String.class,String.class);
// 赋予访问权限
copyText1.setAccessible(true);
// 调用 copyText 方法
boolean isSuccess = (boolean) copyText1.invoke(clazzObj,"测试复制这个功能","1111");

相关知识点

设置.setAccessible(true)暴力访问权限

一般情况下，我们并不能对类的私有字段进行操作，利用反射也不例外，但有的时候，例如要序列化的时候，我们又必须有能力去处理这些字段，这时候，我们就需要调用AccessibleObject上的setAccessible()方法来允许这种访问，而由于反射类中的Field，Method和Constructor继承自AccessibleObject，因此，通过在这些类上调用setAccessible()方法，我们可以实现对这些字段的操作。

Field gradeField = clazz.getDeclaredField("code");
// 如果是 private 或者 package 权限的，一定要赋予其访问权限
gradeField.setAccessible(true);

Method goMethod = clazz.getDeclaredMethod("getMethod");
// 赋予访问权限
goMethod.setAccessible(true);

获取Filed两个方法的区别

两者的区别就是 getDeclaredField() 获取的是 Class 中被 private 修饰的属性。 getField() 方法获取的是非私有属性，并且 getField() 在当前 Class 获取不到时会向祖先类获取。

//获取所有的属性，但不包括从父类继承下来的属性
public Field[] getDeclaredFields() throws SecurityException {}

//获取自身的所有的 public 属性，包括从父类继承下来的。
public Field[] getFields() throws SecurityException {}

获取Field的类型

可以看到 getGenericType() 确实把泛型都打印出来了，它比 getType() 返回的内容更详细。

public Type getGenericType() {}
public Class<?> getType() {}

Field[] filed2 = clazz.getFields();
for ( Field f : filed2 ) {
    System.out.println("Field :"+f.getName());
    System.out.println("Field type:"+f.getType());
    System.out.println("Field generic type:"+f.getGenericType());
    System.out.println("-------------------");
}

//打印值
07-31 17:20:41.027 8700-8700/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: Field :cars
07-31 17:20:41.027 8700-8700/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: Field type:interface java.util.List
07-31 17:20:41.028 8700-8700/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: Field generic type:java.util.List<com.ycbjie.ycpaidian.four.Car>
07-31 17:20:41.028 8700-8700/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: Field :map
07-31 17:20:41.028 8700-8700/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: Field type:class java.util.HashMap
07-31 17:20:41.028 8700-8700/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: Field generic type:java.util.HashMap<java.lang.Integer, java.lang.String>
07-31 17:20:41.028 8700-8700/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: Field :name
07-31 17:20:41.028 8700-8700/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: Field type:class java.lang.String
07-31 17:20:41.028 8700-8700/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: Field generic type:class java.lang.String

Method获取方法名，获取方法参数

//获取方法名


//获取方法参数
//返回的是一个 Parameter 数组，在反射中 Parameter 对象就是用来映射方法中的参数。
public Parameter[] getParameters() {}


//Method获取方法名
Method[] declaredMethods1 = clazz.getDeclaredMethods();
for ( Method m : declaredMethods1 ) {
    System.out.println("method name:"+m.getName());
}
//获取方法参数
for ( Method m : declaredMethods1 ) {
    System.out.println("获取方法参数method name:"+m.getName());
    //获取参数
    Parameter[] paras;
    if (android.os.Build.VERSION.SDK_INT >= android.os.Build.VERSION_CODES.O) {
        paras = m.getParameters();
        for (Parameter c : paras ) {
            System.out.println("获取参数parameter :"+c.getName()+" "+c.getType().getName());
        }
    }
    //获取所有的参数类型
    Class[] pTypes = m.getParameterTypes();
    for ( Class c : pTypes ) {
        System.out.print("参数类型method para types:"+ c.getName());
    }
    System.out.println();
    System.out.println("==========================================");
}

//打印日志如下所示：
07-31 19:23:13.191 4022-4022/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: ==========================================
07-31 19:23:13.191 4022-4022/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: 获取方法参数method name:copyText
07-31 19:23:13.191 4022-4022/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: 获取参数parameter :arg0 java.lang.String
07-31 19:23:13.191 4022-4022/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: 参数类型method para types:java.lang.String
07-31 19:23:13.191 4022-4022/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: ==========================================
07-31 19:23:13.191 4022-4022/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: 获取方法参数method name:copyText
07-31 19:23:13.191 4022-4022/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: 获取参数parameter :arg0 java.lang.String
07-31 19:23:13.191 4022-4022/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: 获取参数parameter :arg1 java.lang.String
07-31 19:23:13.191 4022-4022/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: 参数类型method para types:java.lang.String参数类型method para types:java.lang.String
07-31 19:23:13.191 4022-4022/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: ==========================================
07-31 19:23:13.191 4022-4022/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: 获取方法参数method name:getCode
07-31 19:23:13.192 4022-4022/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: ==========================================
07-31 19:23:13.192 4022-4022/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: 获取方法参数method name:getUserInfo
07-31 19:23:13.192 4022-4022/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: 获取参数parameter :arg0 java.lang.String
07-31 19:23:13.192 4022-4022/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: 参数类型method para types:java.lang.String
07-31 19:23:13.192 4022-4022/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: ==========================================
07-31 19:23:13.192 4022-4022/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: 获取方法参数method name:setCode
07-31 19:23:13.192 4022-4022/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: 获取参数parameter :arg0 int
07-31 19:23:13.192 4022-4022/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: 参数类型method para types:int
07-31 19:23:13.192 4022-4022/com.ycbjie.ycpaidian I/System.out: ==========================================

3.1.5 Method方法的invoke()方法执行

Method 调用 invoke() 的时候，存在许多细节：
- invoke() 方法中第一个参数 Object 实质上是 Method 所依附的 Class 对应的类的实例，如果这个方法是一个静态方法，那么 ojb 为 null，后面的可变参数 Object 对应的自然就是参数。
- invoke() 返回的对象是 Object，所以实际上执行的时候要进行强制转换。
- 在对Method调用invoke()的时候，如果方法本身会抛出异常，那么这个异常就会经过包装，由Method统一抛InvocationTargetException。而通过InvocationTargetException.getCause() 可以获取真正的异常。