java的反射机制

知识点:

1、反射的概念;
2、反射API介绍;
3、反射在Android的使用实例;

Android开发中,我们也许用到的反射并不常见,或者说几乎没有用到,因为我们都是被一般的面向对象思想所困住了:你要使用一个类的方法和属性,直接new一个类的对象出来,然后利用对象去调用类中的方法和属性,这其中我们只能调用public和protect修饰的方法和属性,对于private修饰的我们并没有权限去调用。

在Android的sdk中,我们进到源码去看,看到有些方法是被@hide修饰符修饰的,这些方法是Google正在开发的或者是不稳定的方法,暂时还不想开放给开发者,但是我们想使用这些hide的方法,该如何来使用呢?

这就引出了我们的一个更加“高级”的技术--反射,利用反射我们可以直接调用一个已知类名(全限定名),然后得到类的全部信息,也可以用来调用类中的各个方法和属性。

什么是反射机制

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(注意关键词:运行状态)换句话说,Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class,获悉其完整构造(但不包括methods定义),并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods

反射机制主要提供的功能

  • 在运行时判断任意一个对象所属的类;
  • 在运行时构造任意一个类的对象;
  • 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法;
  • 在运行时调用任意一个对象的方法;

java Reflection API简介

  • Class类:代表一个类,位于java.lang包下
  • Field类:代表类的成员变量(成员变量也称为类的属性)
  • Method类:代表类的方法
  • Constructor类:代表类的构造方法
  • Array类:提供了动态创建数组,以及访问数组的元素的静态方法

java中的Class介绍

Class 类十分特殊,它没有共有的构造方法,被jvm调用的(简单的理解:new对象或者被类加载器加载的时候),在Java中,每个class都有一个相应的Class对象。也就是说,当我们编写一个类,编译完成后,在生成的.class文件中,就会产生一个Class对象,用于表示这个类的类型信息。

java中的Class三种获取方式

  • 利用对象调用getClass()方法获取该对象的Class实例;
  • 使用Class类的静态方法forName(),用类的名字获取一个Class实例 ;
  • 运用.class的方式来获取Class实例,对于基本数据类型的封装类,还可以采用.TYPE来获取相对应的基本数据类型的Class实例;

说明:在运行期间,如果我们要产生某个类的对象,Java虚拟机(JVM)会检查该类型的Class对象是否已被加载。如果没有被加载,JVM会根据类的名称找到.class文件并加载它。一旦某个类型的Class对象已被加载到内存,就可以用它来产生该类型的所有对象。

//方式一  
    Person person = new Person();  
    Class<? extends Person> personClazz01 = person.getClass();  
   
    //方式二  
    try {  
        Class<?> personClazz02 = Class.forName("Person");  
    } catch (ClassNotFoundException e) {  
        e.printStackTrace();  
    }  
   
    //方式三  
    Class<? extends Person> personClazz03 = Person.class;  

java中的Class中一些重要的方法

  • public Annotation[] getAnnotations () 获取这个类中所有注解

  • getClassLoader() 获取加载这个类的类加载器

  • getDeclaredMethods() 获取这个类中的所有方法

  • getReturnType() 获取方法的返回类型

  • getParameterTypes() 获取方法的传入参数类型

  • isAnnotation() 测试这类是否是一个注解类

  • getDeclaredConstructors() 获取所有的构造方法

  • getDeclaredMethod(String name, Class… parameterTypes) 获取指定的构造方法(参数:参数类型.class)

  • getSuperclass() 获取这个类的父类

  • getInterfaces() 获取这个类实现的所有接口

  • getFields() 获取这个类中所有被public修饰的成员变量

  • getField(String name) 获取指定名字的被public修饰的成员变量

  • newInstance() 返回此Class所表示的类,通过调用默认的(即无参数)构造函数创建的一个新实例

等等方法

如何通过反射获取私有成员变量和私有方法

Person

public class Person {  
private String name = "zhangsan";  
private String age;  
   
public String getName() {  
    return name;  
}  
   
public void setName(String name) {  
    this.name = name;  
}  
}    
   
   
    Person person = new Person();  
    //打印没有改变属性之前的name值  
    System.out.println("before:" + getPrivateValue(person, "name"));  
    person.setName("lisi");  
    //打印修改之后的name值  
    System.out.println("after:" + getPrivateValue(person, "name"));  
   
   
   
/** 
 * 通过反射获取私有的成员变量 
 * 
 * @param person 
 * @return 
 */  
private Object getPrivateValue(Person person, String fieldName) {  
   
    try {  
        Field field = person.getClass().getDeclaredField(fieldName);  
        // 参数值为true,打开禁用访问控制检查  
        //setAccessible(true) 并不是将方法的访问权限改成了public,而是取消java的权限控制检查。  
        //所以即使是public方法,其accessible 属相默认也是false  
        field.setAccessible(true);  
        return field.get(person);  
    } catch (Exception e) {  
        e.printStackTrace();  
    }  
    return null;  
}  

案例演示反射

Person类

public class Person {  
private int age;  
private String name;  
public Person(){  
   
}  
public Person(int age, String name){  
    this.age = age;  
    this.name = name;  
}  
   
public int getAge() {  
    return age;  
}  
public void setAge(int age) {  
    this.age = age;  
}  
public String getName() {  
    return name;  
}  
public void setName(String name) {  
    this.name = name;  
}  
   
}  

SuperPerson类

public class SuperPerson extends Person implements Smoke.Smoking{  
private boolean isMan;  
   
public void fly()  
{  
    System.out.println("走你~~");  
}  
   
public boolean isMan() {  
    return isMan;  
}  
public void setMan(boolean iaMan) {  
    isMan = iaMan;  
}  
@Override  
public void smoke(int count) {  
   
}  
}   

Smoke接口类

public class Smoke {  
public interface Smoking {  
    public void smoke(int count);  
}  
}

MainActivity类

public class MainActivity extends Activity {  
   
   
@Override  
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
    super.onCreate(savedInstanceState);  
    setContentView(R.layout.activity_main);  
    Tests();  
}  
   
private void Tests() {  
    try {  
        //通过Java反射机制得到类的包名和类名  
        Test1();  
        System.out.println("===============================================");  
   
        //验证所有的类都是Class类的实例对象  
        Test2();  
        System.out.println("===============================================");  
   
        //通过Java反射机制,用Class 创建类对象[这也就是反射存在的意义所在],无参构造  
        Test3();  
        System.out.println("===============================================");  
   
        //通过Java反射机制得到一个类的构造函数,并实现构造带参实例对象  
        Test4();  
        System.out.println("===============================================");  
   
        //通过Java反射机制操作成员变量, set 和 get  
        Test5();  
        System.out.println("===============================================");  
   
        //通过Java反射机制得到类的一些属性: 继承的接口,父类,函数信息,成员信息,类型等  
        Test6();  
        System.out.println("===============================================");  
   
        //通过Java反射机制调用类中方法  
        Test7();  
        System.out.println("===============================================");  
   
        //通过Java反射机制获得类加载器  
        Test8();  
        System.out.println("===============================================");  
    } catch (Exception e) {  
        e.printStackTrace();  
    }  
}  
   
/** 
 * Demo1: 通过Java反射机制得到类的包名和类名 
 */  
public static void Test1() {  
    Person person = new Person();  
    System.out.println("Test1: 包名: " + person.getClass().getPackage().getName() + "," + "完整类名: " + person.getClass().getName());  
}  
   
/** 
 * Demo2: 验证所有的类都是Class类的实例对象 
 */  
public static void Test2() throws ClassNotFoundException {  
    //定义两个类型都未知的Class , 设置初值为null, 看看如何给它们赋值成Person类  
    Class<?> class1 = null;  
    Class<?> class2 = null;  
   
    //写法1, 可能抛出 ClassNotFoundException [多用这个写法]  
    class1 = Class.forName("com.tuba.yuanyc.audiomanagerdemo.Person");  
    System.out.println("Test2:(写法1) 包名: " + class1.getPackage().getName() + "," + "完整类名: " + class1.getName());  
   
    //写法2  
    class2 = Person.class;  
    System.out.println("Test2:(写法2) 包名: " + class2.getPackage().getName() + "," + "完整类名: " + class2.getName());  
}  
   
/** 
 * Demo3: 通过Java反射机制,用Class 创建类对象[这也就是反射存在的意义所在] 
 */  
public static void Test3() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {  
    Class<?> class1 = null;  
    class1 = Class.forName("com.tuba.yuanyc.audiomanagerdemo.Person");  
    //由于这里不能带参数,所以你要实例化的这个类Person,一定要有无参构造函数  
    Person person = (Person) class1.newInstance();  
    person.setAge(27);  
    person.setName("yyc");  
    System.out.println("Test3: " + person.getName() + " : " + person.getAge());  
}  
   
/** 
 * Demo4: 通过Java反射机制得到一个类的构造函数,并实现创建带参实例对象 
 */  
public static void Test4() throws ClassNotFoundException, IllegalArgumentException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException {  
    Class<?> class1 = null;  
    Person person1 = null;  
    Person person2 = null;  
   
    class1 = Class.forName("com.tuba.yuanyc.audiomanagerdemo.Person");  
    //得到一系列构造函数集合  
    Constructor<?>[] constructors = class1.getConstructors();  
   
    try {  
        person1 = (Person) constructors[0].newInstance();  
    } catch (InvocationTargetException e) {  
        e.printStackTrace();  
    }  
    person1.setAge(28);  
    person1.setName("yyc");  
   
    person2 = (Person) constructors[1].newInstance(29, "yyc");  
   
    System.out.println("Test4: " + person1.getName() + " : " + person1.getAge() + "  ,   " + person2.getName() + " : " + person2.getAge());  
   
}  
   
/** 
 * Demo5: 通过Java反射机制操作成员变量, set 和 get 
 */  
public static void Test5() throws IllegalArgumentException, IllegalAccessException, SecurityException, NoSuchFieldException, InstantiationException, ClassNotFoundException {  
    Class<?> class1 = null;  
    class1 = Class.forName("com.tuba.yuanyc.audiomanagerdemo.Person");  
    Object obj = class1.newInstance();  
   
    Field nameField = class1.getDeclaredField("name");  
    nameField.setAccessible(true);  
    nameField.set(obj, "cyy");  
   
    System.out.println("Test5: 修改属性之后得到属性变量的值:" + nameField.get(obj));  
   
}  
   
   
/** 
 * Demo6: 通过Java反射机制得到类的一些属性: 继承的接口,父类,函数信息,成员信息,类型等 
 */  
public static void Test6() throws ClassNotFoundException {  
    Class<?> class1 = null;  
    class1 = Class.forName("com.tuba.yuanyc.audiomanagerdemo.Person");  
   
    //取得父类名称  
    Class<?> superClass = class1.getSuperclass();  
    System.out.println("Test6:  SuperMan类的父类名: " + superClass.getName());  
   
    System.out.println("===============================================");  
   
   
    Field[] fields = class1.getDeclaredFields();  
    for (int i = 0; i < fields.length; i++) {  
        System.out.println("类中的成员: " + fields[i]);  
    }  
    System.out.println("===============================================");  
   
   
    //取得类方法  
    Method[] methods = class1.getDeclaredMethods();  
    for (int i = 0; i < methods.length; i++) {  
        System.out.println("Test6,取得SuperMan类的方法:");  
        System.out.println("函数名:" + methods[i].getName());  
        System.out.println("函数返回类型:" + methods[i].getReturnType());  
        System.out.println("函数访问修饰符:" + Modifier.toString(methods[i].getModifiers()));  
        System.out.println("函数代码写法: " + methods[i]);  
    }  
   
    System.out.println("===============================================");  
   
    Class<?> interfaces[] = class1.getInterfaces();  
    for (int i = 0; i < interfaces.length; i++) {  
        System.out.println("实现的接口类名: " + interfaces[i].getName());  
    }  
   
}  
   
/** 
 * Demo7: 通过Java反射机制调用类方法 
 */  
public static void Test7() throws ClassNotFoundException, SecurityException, NoSuchMethodException, IllegalArgumentException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {  
    Class<?> class1 = null;  
    class1 = Class.forName("com.tuba.yuanyc.audiomanagerdemo.SuperPerson");  
   
    System.out.println("Test7: \n调用无参方法fly():");  
    Method method = class1.getMethod("fly");  
    method.invoke(class1.newInstance());  
   
    System.out.println("调用有参方法smoke(int m):");  
    method = class1.getMethod("smoke", int.class);  
    method.invoke(class1.newInstance(), 100);  
}  
   
/** 
 * Demo8: 通过Java反射机制得到类加载器信息 
 * <p/> 
 * 在java中有三种类类加载器。 
 * <p/> 
 * 1)Bootstrap ClassLoader 此加载器采用c++编写,一般开发中很少见。 
 * <p/> 
 * 2)Extension ClassLoader 用来进行扩展类的加载,一般对应的是jre\lib\ext目录中的类 
 * <p/> 
 * 3)AppClassLoader 加载classpath指定的类,是最常用的加载器。同时也是java中默认的加载器。 
 * 
 * @throws ClassNotFoundException 
 */  
public static void Test8() throws ClassNotFoundException {  
    Class<?> class1 = null;  
    class1 = Class.forName("com.tuba.yuanyc.audiomanagerdemo.SuperPerson");  
    String name = class1.getClassLoader().getClass().getName();  
   
    System.out.println("Test8: 类加载器类名: " + name);  
}  
}
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ Test1: 包名: com.tuba.yuanyc.audiomanagerdemo,完整类名: com.tuba.yuanyc.audiomanagerdemo.Person  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ ===============================================  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ Test2:(写法1) 包名: com.tuba.yuanyc.audiomanagerdemo,完整类名: com.tuba.yuanyc.audiomanagerdemo.Person  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ Test2:(写法2) 包名: com.tuba.yuanyc.audiomanagerdemo,完整类名: com.tuba.yuanyc.audiomanagerdemo.Person  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ ===============================================  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ Test3: yyc : 27  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ ===============================================  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ Test4: yyc : 28  ,   yyc : 29  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ ===============================================  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ Test5: 修改属性之后得到属性变量的值:cyy  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ ===============================================  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ Test6:  SuperMan类的父类名: java.lang.Object  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ ===============================================  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ 类中的成员: private java.lang.String com.tuba.yuanyc.audiomanagerdemo.Person.name  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ 类中的成员: private int com.tuba.yuanyc.audiomanagerdemo.Person.age  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ ===============================================  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ Test6,取得SuperMan类的方法:  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ 函数名:getAge  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ 函数返回类型:int  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ 函数访问修饰符:public  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ 函数代码写法: public int com.tuba.yuanyc.audiomanagerdemo.Person.getAge()  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ Test6,取得SuperMan类的方法:  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ 函数名:getName  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ 函数返回类型:class java.lang.String  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ 函数访问修饰符:public  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ 函数代码写法: public java.lang.String com.tuba.yuanyc.audiomanagerdemo.Person.getName()  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ Test6,取得SuperMan类的方法:  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ 函数名:setAge  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ 函数返回类型:void  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ 函数访问修饰符:public  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ 函数代码写法: public void com.tuba.yuanyc.audiomanagerdemo.Person.setAge(int)  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ Test6,取得SuperMan类的方法:  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ 函数名:setName  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ 函数返回类型:void  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ 函数访问修饰符:public  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ 函数代码写法: public void com.tuba.yuanyc.audiomanagerdemo.Person.setName(java.lang.String)  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ ===============================================  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ ===============================================  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ Test7:  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ 调用无参方法fly():  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ 走你~~  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ 调用有参方法smoke(int m):  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ ===============================================  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ Test8: 类加载器类名: dalvik.system.PathClassLoader  
01-28 17:19:29.463  14972-14972/? I/System.out﹕ ===============================================  
转载自: http://blog.qiji.tech/archives/4374   反射入门的实例,通俗易懂,感谢楼主分享!

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