Java 反射
一、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。
反射应该是 JVM读取相应类的 字节码文件
二、用途
在日常的第三方应用开发过程中，经常会遇到某个类的某个成员变量、方法或是属性是私有的或是只对系统应用开放，这时候就可以利用Java的反射机制通过反射来获取所需的私有成员或是方法。
Java反射机制主要提供了以下功能：
- 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。
- 生成动态代理。
三、反射机制的相关类
与Java反射相关的类如下：
| 类名 | 用途 |
|---|---|
| Class类 | 代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口 |
| 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 |
3.1 Class类
Class代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口。在这个类中提供了很多有用的方法，这里对他们简单的分类介绍。
- 获得类相关的方法
| 方法 | 用途 |
|---|---|
| asSubclass(Class<U> clazz) | 把传递的类的对象转换成代表其子类的对象 |
| Cast | 把对象转换成代表类或是接口的对象 |
| getClassLoader() | 获得类的加载器 |
| getClasses() | 返回一个数组，数组中包含该类中所有公共类和接口类的对象 |
| getDeclaredClasses() | 返回一个数组，数组中包含该类中所有类和接口类的对象 |
| forName(String className) | 根据类名返回类的对象 |
| getName() | 获得类的完整路径名字 |
| newInstance() | 创建类的实例 |
| getPackage() | 获得类的包 |
| getSimpleName() | 获得类的名字 |
| getSuperclass() | 获得当前类继承的父类的名字 |
| getInterfaces() | 获得当前类实现的类或是接口 |
- 获得类中属性相关的方法
| 方法 | 用途 |
|---|---|
| getField(String name) | 获得某个公有的属性对象 |
| getFields() | 获得所有公有的属性对象 |
| getDeclaredField(String name) | 获得某个属性对象 |
| getDeclaredFields() | 获得所有属性对象 |
- 获得类中注解相关的方法
| 方法 | 用途 |
|---|---|
| getAnnotation(Class<A> annotationClass) | 返回该类中与参数类型匹配的公有注解对象 |
| getAnnotations() | 返回该类所有的公有注解对象 |
| getDeclaredAnnotation(Class<A> annotationClass) | 返回该类中与参数类型匹配的所有注解对象 |
| getDeclaredAnnotations() | 返回该类所有的注解对象 |
- 获得类中构造器相关的方法
| 方法 | 用途 |
|---|---|
| getConstructor(Class...<?> parameterTypes) | 获得该类中与参数类型匹配的公有构造方法 |
| getConstructors() | 获得该类的所有公有构造方法 |
| getDeclaredConstructor(Class...<?> parameterTypes) | 获得该类中与参数类型匹配的构造方法 |
| getDeclaredConstructors() | 获得该类所有构造方法 |
- 获得类中方法相关的方法
| 方法 | 用途 |
|---|---|
| getMethod(String name, Class...<?> parameterTypes) | 获得该类某个公有的方法 |
| getMethods() | 获得该类所有公有的方法 |
| getDeclaredMethod(String name, Class...<?> parameterTypes) | 获得该类某个方法 |
| getDeclaredMethods() | 获得该类所有方法 |
- 类中其他重要的方法
| 方法 | 用途 |
|---|---|
| isAnnotation() | 如果是注解类型则返回true |
| isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass) | 如果是指定类型注解类型则返回true |
| isAnonymousClass() | 如果是匿名类则返回true |
| isArray() | 如果是一个数组类则返回true |
| isEnum() | 如果是枚举类则返回true |
| isInstance(Object obj) | 如果obj是该类的实例则返回true |
| isInterface() | 如果是接口类则返回true |
| isLocalClass() | 如果是局部类则返回true |
| isMemberClass() | 如果是内部类则返回true |
3.2 Field类
Field代表类的成员变量（成员变量也称为类的属性）。
| 方法 | 用途 |
|---|---|
| equals(Object obj) | 属性与obj相等则返回true |
| get(Object obj) | 获得obj中对应的属性值 |
| set(Object obj, Object value) | 设置obj中对应属性值 |
3.3 Method类
Method代表类的方法。
| 方法 | 用途 |
|---|---|
| invoke(Object obj, Object... args) | 传递object对象及参数调用该对象对应的方法 |
3.4 Constructor类
Constructor代表类的构造方法。
| 方法 | 用途 |
|---|---|
| newInstance(Object... initargs) | 根据传递的参数创建类的对象 |
示例
- 被反射类Book.java
1 public class Book{ 2 private final static String TAG = "BookTag"; 3 4 private String name; 5 private String author; 6 7 @Override 8 public String toString() { 9 return "Book{" + 10 "name='" + name + '\'' + 11 ", author='" + author + '\'' + 12 '}'; 13 } 14 15 public Book() { 16 } 17 18 private Book(String name, String author) { 19 this.name = name; 20 this.author = author; 21 } 22 23 public String getName() { 24 return name; 25 } 26 27 public void setName(String name) { 28 this.name = name; 29 } 30 31 public String getAuthor() { 32 return author; 33 } 34 35 public void setAuthor(String author) { 36 this.author = author; 37 } 38 39 private String declaredMethod(int index) { 40 String string = null; 41 switch (index) { 42 case 0: 43 string = "I am declaredMethod 1 !"; 44 break; 45 case 1: 46 string = "I am declaredMethod 2 !"; 47 break; 48 default: 49 string = "I am declaredMethod 1 !"; 50 } 51 52 return string; 53 } 54 }
- 反射逻辑封装在ReflectClass.java
1 public class ReflectClass { 2 private final static String TAG = "peter.log.ReflectClass"; 3 4 // 创建对象 5 public static void reflectNewInstance() { 6 try { 7 Class<?> classBook = Class.forName("com.android.peter.reflectdemo.Book"); 8 Object objectBook = classBook.newInstance(); 9 Book book = (Book) objectBook; 10 book.setName("Android进阶之光"); 11 book.setAuthor("刘望舒"); 12 Log.d(TAG,"reflectNewInstance book = " + book.toString()); 13 } catch (Exception ex) { 14 ex.printStackTrace(); 15 } 16 } 17 18 // 反射私有的构造方法 19 public static void reflectPrivateConstructor() { 20 try { 21 Class<?> classBook = Class.forName("com.android.peter.reflectdemo.Book"); 22 Constructor<?> declaredConstructorBook = classBook.getDeclaredConstructor(String.class,String.class); 23 declaredConstructorBook.setAccessible(true); 24 Object objectBook = declaredConstructorBook.newInstance("Android开发艺术探索","任玉刚"); 25 Book book = (Book) objectBook; 26 Log.d(TAG,"reflectPrivateConstructor book = " + book.toString()); 27 } catch (Exception ex) { 28 ex.printStackTrace(); 29 } 30 } 31 32 // 反射私有属性 33 public static void reflectPrivateField() { 34 try { 35 Class<?> classBook = Class.forName("com.android.peter.reflectdemo.Book"); 36 Object objectBook = classBook.newInstance(); 37 Field fieldTag = classBook.getDeclaredField("TAG"); 38 fieldTag.setAccessible(true); 39 String tag = (String) fieldTag.get(objectBook); 40 Log.d(TAG,"reflectPrivateField tag = " + tag); 41 } catch (Exception ex) { 42 ex.printStackTrace(); 43 } 44 } 45 46 // 反射私有方法 47 public static void reflectPrivateMethod() { 48 try { 49 Class<?> classBook = Class.forName("com.android.peter.reflectdemo.Book"); 50 Method methodBook = classBook.getDeclaredMethod("declaredMethod",int.class); 51 methodBook.setAccessible(true); 52 Object objectBook = classBook.newInstance(); 53 String string = (String) methodBook.invoke(objectBook,0); 54 55 Log.d(TAG,"reflectPrivateMethod string = " + string); 56 } catch (Exception ex) { 57 ex.printStackTrace(); 58 } 59 } 60 61 // 获得系统Zenmode值 62 public static int getZenMode() { 63 int zenMode = -1; 64 try { 65 Class<?> cServiceManager = Class.forName("android.os.ServiceManager"); 66 Method mGetService = cServiceManager.getMethod("getService", String.class); 67 Object oNotificationManagerService = mGetService.invoke(null, Context.NOTIFICATION_SERVICE); 68 Class<?> cINotificationManagerStub = Class.forName("android.app.INotificationManager$Stub"); 69 Method mAsInterface = cINotificationManagerStub.getMethod("asInterface",IBinder.class); 70 Object oINotificationManager = mAsInterface.invoke(null,oNotificationManagerService); 71 Method mGetZenMode = cINotificationManagerStub.getMethod("getZenMode"); 72 zenMode = (int) mGetZenMode.invoke(oINotificationManager); 73 } catch (Exception ex) { 74 ex.printStackTrace(); 75 } 76 77 return zenMode; 78 } 79 80 // 关闭手机 81 public static void shutDown() { 82 try { 83 Class<?> cServiceManager = Class.forName("android.os.ServiceManager"); 84 Method mGetService = cServiceManager.getMethod("getService",String.class); 85 Object oPowerManagerService = mGetService.invoke(null,Context.POWER_SERVICE); 86 Class<?> cIPowerManagerStub = Class.forName("android.os.IPowerManager$Stub"); 87 Method mShutdown = cIPowerManagerStub.getMethod("shutdown",boolean.class,String.class,boolean.class); 88 Method mAsInterface = cIPowerManagerStub.getMethod("asInterface",IBinder.class); 89 Object oIPowerManager = mAsInterface.invoke(null,oPowerManagerService); 90 mShutdown.invoke(oIPowerManager,true,null,true); 91 92 } catch (Exception ex) { 93 ex.printStackTrace(); 94 } 95 } 96 97 public static void shutdownOrReboot(final boolean shutdown, final boolean confirm) { 98 try { 99 Class<?> ServiceManager = Class.forName("android.os.ServiceManager"); 100 // 获得ServiceManager的getService方法 101 Method getService = ServiceManager.getMethod("getService", java.lang.String.class); 102 // 调用getService获取RemoteService 103 Object oRemoteService = getService.invoke(null, Context.POWER_SERVICE); 104 // 获得IPowerManager.Stub类 105 Class<?> cStub = Class.forName("android.os.IPowerManager$Stub"); 106 // 获得asInterface方法 107 Method asInterface = cStub.getMethod("asInterface", android.os.IBinder.class); 108 // 调用asInterface方法获取IPowerManager对象 109 Object oIPowerManager = asInterface.invoke(null, oRemoteService); 110 if (shutdown) { 111 // 获得shutdown()方法 112 Method shutdownMethod = oIPowerManager.getClass().getMethod( 113 "shutdown", boolean.class, String.class, boolean.class); 114 // 调用shutdown()方法 115 shutdownMethod.invoke(oIPowerManager, confirm, null, false); 116 } else { 117 // 获得reboot()方法 118 Method rebootMethod = oIPowerManager.getClass().getMethod("reboot", 119 boolean.class, String.class, boolean.class); 120 // 调用reboot()方法 121 rebootMethod.invoke(oIPowerManager, confirm, null, false); 122 } 123 } catch (Exception e) { 124 e.printStackTrace(); 125 } 126 } 127 }
