[Android] [Reflexão] Mecanismo de reflexão

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Introdução à aula

A classe Class é muito especial.Não possui um método de construção comum.É chamada por jvm (entendimento simples: novo objeto ou quando carregado pelo carregador de classes) .Em Java, cada classe possui um objeto Class correspondente. Em outras palavras, quando escrevemos uma classe, após a conclusão da compilação, um objeto Class será gerado no arquivo .class gerado para representar as informações de tipo desta classe.

Todos os tipos em Java, incluindo tipos básicos como int e float, possuem objetos Class relacionados a eles. Se você souber o nome da classe correspondente, poderá Class.forName()ser construído o objeto Class correspondente, se nenhuma classe correspondente ou não for carregado, em seguida, lança o objeto ClassNotFoundException.

Método de aquisição de classe

  • Use o objeto para chamar o método getClass () para obter a instância Class do objeto;
  • Use o método estático forName () da classe Class para obter uma instância de Class pelo nome da classe;
  • Use o método de .class para obter a instância de Class.Para a classe de pacote do tipo de dados básicos, você também pode usar .TYPE para obter a instância de Class do tipo de dados básicos correspondente;

Você pode olhar o exemplo de código abaixo:

    //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;

Lembrete amigável: Durante a operação, se quisermos gerar um objeto de uma determinada classe, a Java Virtual Machine (JVM) verificará se o objeto Classe deste tipo foi carregado. Se não estiver carregado, a JVM encontrará o arquivo .class com base no nome da classe e o carregará. Depois que um objeto Class de um determinado tipo é carregado na memória, ele pode ser usado para gerar todos os objetos desse tipo.

Métodos importantes na aula

  • public Annotation [] getAnnotations () Obtenha todas as anotações nesta classe

  • getClassLoader () Obtenha o carregador de classe que carregou esta classe

  • getDeclaredMethods () Obtenha todos os métodos desta classe

  • getReturnType () Obtenha o tipo de retorno do método

  • getParameterTypes () Obtém os tipos de parâmetro de entrada do método

  • isAnnotation () Testa se esta classe é uma classe de anotação

  • getDeclaredConstructors () Pega todos os construtores

  • getDeclaredMethod (String name, Class… parameterTypes) Obtenha o método de construção especificado (parâmetro: parâmetro type.class)

  • getSuperclass () Obtenha a superclasse desta classe

  • getInterfaces () Obtenha todas as interfaces implementadas por esta classe

  • getFields () Obtém todas as variáveis ​​de membro modificadas publicamente nesta classe

  • getField (String name) Obtém a variável de membro modificada pelo público do nome especificado

  • newInstance () retorna uma nova instância da classe representada por esta classe, criada chamando o construtor padrão (ou seja, sem argumento)

Casos de uso de reflexão

Classe pessoal

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;
}
}

Classe SuperPerson

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) {
 
}
}

Classe de interface Smoke

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

Classe MainActivity

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();
    }
}

Método Test1 ()

/**
* 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());
}

Método Test2 ()

/**
* 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());
}

Método Test3 ()

/**
* 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.android.reflect.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(26);
    person.setName("kaiven");
    System.out.println("Test3: " + person.getName() + " : " + person.getAge());
}

Método Test4 ()

/**
* 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.android.reflect.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("zhuk");
    person2 = (Person) constructors[1].newInstance(29, "zhuk");
    System.out.println("Test4: " + person1.getName() + " : " + person1.getAge() + "  ,   " + person2.getName() + " : " + person2.getAge());
}

Método Test5 ()

/**
* 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.android.reflect.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));
}

Método Test6 ()

/**
* 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.android.reflect.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());
    }
}

Método Test7 ()

/**
* 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.android.reflect.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);
}

Método Test8 ()

/**
* Demo8: 通过Java反射机制得到类加载器信息
* @throws ClassNotFoundException
*/
public static void Test8() throws ClassNotFoundException {
    Class<?> class1 = null;
    class1 = Class.forName("com.android.reflect.SuperPerson");
    String name = class1.getClassLoader().getClass().getName();
    System.out.println("Test8: 类加载器类名: " + name);
}
}

resultado da operação

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.android.reflect，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.android.reflect，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: zhuk : 26
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.android.reflect.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﹕ ===============================================

Modificação reflexiva de variáveis ​​privadas

try {
  Student student = new Student("Han MeiMei");
  System.out.println("origin grade is " + student.getGrade());
 
  Class studentClass = Student.class;
  // 获取声明的 grade 字段，这里要注意 getField 和 getDeclaredField 的区别
  Field gradeField = studentClass.getDeclaredField("grade");
  
  // 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(student, 2);
  System.out.println("after reflection grade is " + student.getGrade());
 
} catch (ReflectiveOperationException e) {
  e.printStackTrace();
}

Método privado de chamada reflexiva

try {
  Student student = new Student("Han MeiMei");
  
  // 获取私有方法，同样注意 getMethod 和 getDeclaredMethod 的区别
  Method goMethod = Student.class.getDeclaredMethod("goToSchool", null);
  // 赋予访问权限
  goMethod.setAccessible(true);
 
  // 调用 goToSchool 方法。
  goMethod.invoke(student, null);
 
} catch (ReflectiveOperationException e) {
  e.printStackTrace();
}

Os métodos de teste acima cobrem basicamente os métodos de reflexão usuais.

Resumo do uso de reflexão

Ao implementar funções relacionadas por meio de reflexão, a primeira coisa é ler o código-fonte com atenção, esclarecer o contexto e, em seguida, encontrar os pontos de ruptura. Esses pontos são geralmente métodos estáticos ou objetos singleton e, finalmente, a implementação do código.

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