Java反射复习

前言

java反射技术是java中经常使用到的技术,并且有不少的开源框架都是会使用过反射。
虽然由于性能原因,目前在Android中的部分框架都已经采用了对性能影响更小的apt框架,但是java反射仍然是一个十分重要的概念与技术。

一、 java反射基本功能

首先我们说一下Java反射的概念

运行状态中,对于任意一个类,都能够获取到这个类的属性及方法;对于任意一个对象,能够调用其任意数的属性和方法。

这种能够在运行时动态获取类和对象信息的方式被称为Java语言的反射机制。

Java反射常用的内容功能包括如下几项(在运行时):

  • 根据一个字符串得到一个类的对象
  • 获取一个类的所有公有或私有、静态或者示例的字段、方法、属性。

二、基本使用

1. getClass()

可以使用getClass()方法通过一个对象获取其Class类,举例如下:

        String name = "Test";
        Class c1 = name.getClass();
        System.out.println(c1.getName());

结果是:

java.lang.String
2. Class.forName()

也可以通过一个类的详细名称来获取Class对象,如下:

        String className= "java.lang.String";
        Class c2 = null;
        try{
            c2 = Class.forName(className);
            System.out.println(c2.getName());
        }
        catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }

通过getSuperclass方法可以获取到对象的父类型。

此处采用try catch是因为自定义的className可能不合法,所有需要处理异常。

3. Type属性

基本类型都有type属性,可以得到这个基本类型的type:

Class c1 = Boolean.TYPE;
Class c2 = Byte.TYPE;
Class c3 = Character.TYPE;
Class c4 = Short.TYPE;
Class c5 = Integer.TYPE;
Class c6 = Long.TYPE;
Class c7 = Float.TYPE;
Class c8 = Double.TYPE;
Class c9 = Void.TYPE;

三、获得类成员

1. 获得类的构造方法

使用反射可以获得类的构造方法,包括私有和公有的方法,也智慧无参和有参这两种类型的构造方法。
举例来说,我们有一个TestClass类,有多个构造方法,其中既有公有方法也有私有方法,代码如下:

public class TestClass {

    private int age;
    private String name;

    public TestClass(int age) {
        this.age = age;
    }

    public TestClass(int age, String name) {
        this.age = age;
        this.name = name;
    }

    private TestClass(String name) {
        this.name = name;
    }

    public TestClass() {
    }
    
    public void printData(){
        System.out.println("age:"+age+"    name:"+name);
    }
}

我们可以通过getDeclaredConstructors获得当前类的所有的构造方法,返回一个构造方法的数组,原因是一个类的构造方法可能是有多个。

如果只获取public的构造方法,则直接使用getConstructors即可。

通过getModifiers可以得到构造方法的类型,getParamterTypes可以得到构造方法的所有参数,返回一个Class数组。我们可以通过对getDeclaredConstructors的结果进行遍历,获得所有的构造方法的类型及对应的参数,示例代码如下:

        TestClass test1 = new TestClass();
        Class c = test1.getClass();
        Constructor[] constructors1 = c.getDeclaredConstructors();
        for(int i = 0;i

输出结果:

public   参数:  
private   参数:  java.lang.String    
public   参数:  int    java.lang.String    
public   参数:  int    
2. 获取类的指定的构造方法

使用getDeclaredConstructor可以获得类的一个构造方法,其放回结果是一个Constructor对象,如果方法中不添加参数则获得的结果就是无参构造。
如果要获取有参构造,可以在getDeclaredConstructor方法中添加对应的参数。例如我们要获取有intString的构造方法,代码如下:

        try {
            //无参构造
            Constructor noParamsConstructor = c.getDeclaredConstructor();
            //有int和String的构造
            Class[] classes = {int.class,String.class};
            Constructor intStringConstructor = c.getConstructor(classes);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        }

需要注意的是,由于有可能不存在对应的构造方法,所以需要用try-catch来包裹代码。

3. 调用构造方法

在使用反射获得类的构造方法之后,可以借用ConstructornewInstance方法得到类的实例:

        try {
            Class c1 = Class.forName("com.example.workdemo2.TestClass");
            Constructor noParamsConstructor1 = c1.getDeclaredConstructor();
            Object object = noParamsConstructor1.newInstance();
            Class[] classes1 = {int.class,String.class};
            Constructor intStringConstructor1 = c1.getConstructor(classes1);
            Object object1 = intStringConstructor1.newInstance(1,"111");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }

如代码所示,如果是无参构造方法,可以直接使用ClassnewInstance方法来获取类的实例.

4. 获取和调用类的私有方法

调用类的方法需要有类的实例对象,通过前面的构造方法我们获取到类的实例对象,然后就可以通过getDeclaredMethod方法获取到对应的方法,在通过invoke方法来执行类的方法。
距离来说,我们为TestClass类添加一个私有方法:

    private void printData(String data) {
        System.out.println("age:" + age + "    name:" + name + "     data:" + data);
    }

然后我们获取这个私有方法并执行,代码如下:

            Class[] p4 = {String.class};
            Method method = c1.getDeclaredMethod("printData",p4);
            method.setAccessible(true);
            Object arg1s[] = {"testData"};
            method.invoke(object1,arg1s);

执行结果:

age:1    name:111     data:testData
5. 获取类的私有静态方法并执行

类中的静态方法也是可以通过反射获取到的,其执行方法和普通私有方法的获取相似,只是在最后执行时可以不去依靠具体的类实例。
我们先去添加一个静态方法:

    private static void staticWork(){
        System.out.println("static function");
    }

反射代码:

            Method method1 = c1.getDeclaredMethod("staticWork");
            method1.setAccessible(true);
            method1.invoke(null);

执行结果:

static function
6. 获取类的私有字段并修改值

反射获取类的字段是通过getDeclaredField方法来获取字段的,实例代码如下:

            Field field = c1.getDeclaredField("name");
            field.setAccessible(true);
            field.set(object1,"changeData");

获取到Field对象之后,可以通过get方法获取变量内容,也可以通过set方法修改内容。
需要注意的是,如果使用set修改字段的话,仅仅是对当前的对象生效,对于其他的对象并没有修改效果。

7. 获取类的私有静态字段并修改

和修改类的私有字段相同,修改私有静态字段也是需要通过getDeclaredField方法来实现。
我们定义一个静态字段:

    private static String staticName = "default";

使用反射修改代码:

            Field field1 = c1.getDeclaredField("staticName");
            field1.setAccessible(true);
            field1.set(null,"changeStatic");

参考文章

《Android插件化开发指南》——包建强

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