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robert

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夯实JAVA基本之二 —— 反射(3):类内部信息获取

robert 发表于 1年前 (2015-12-01 13:22:12)  |  评论(0)  |  阅读次数(508)| 2 人收藏此文章,   我要收藏   


一、构造函数相关获取

1、获取构造函数

要获取类的构造函数,有下面几种方法:
//获取public类型的构造函数
Constructor<?>[] getConstructors();
Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes);

//获取所有类型的构造函数
Constructor<?>[] getDeclaredConstructors();
Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)
这四种方法中,getConstructors与getConstructor获取的是声明为public的构造函数。无法得到声明为protected,private的构造函数。而加有Declared(声明)的两个函数getDeclaredConstructors,getDeclaredConstructor能获取所有声明的构造函数,无论它是public,proctected还是private类型,都能获取到。所以这两个函数较为常用。
下面我们举个例子来看下getDeclaredConstructors和getDeclaredConstructor的用法。

(1)、getDeclaredConstructors()

Constructor<?>[] getDeclaredConstructors();
getDeclaredConstructors()函数得到的是一个Constructor的数组;
首先,构造一个类Person:
public class Person {
    private int age;
    private String name;
    public Person(){

    }
    private Person(int age, String name){
        this.age = age;
        this.name = name;
    }

    private Person(Integer 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;
    }
}
在Person类中,目前我们只关心构造函数,所以我们声明了三个构造函数,有一个无参数的构造函数,和两个有参数的构造函数。我们把无参的构造函数声明为public,另外两个都声明为private.在上面我们说过,在四个获取构造函数的方法中,只有具有Declared的两个getDeclaredXXX()的函数才能获取类中所有的函数。而另外两个只能获取声明为public的函数。下面我们就利用一个例子来获取Person类的构造函数:
//1、枚举
Class<?> clazz = Person.class;
Constructor<?>[] constructors = clazz.getDeclaredConstructors();
for (Constructor item:constructors){
    Log.d(TAG,"枚举到的构造函数:"+item.toString());
}

//2、根据类型,获取指定的构造的构造函数
Constructor<?> constructor = clazz.getDeclaredConstructor(Integer.class, String.class);
Log.d(TAG, "指定参数得到的构造函数:"+constructor.toString());
结果如下:

我们先看下这两个函数的意义,然后再来讲解上面的代码:
(1)、getDeclaredConstructors()
getDeclaredConstructors()将得到所有构造函数的列表,包括声明为private,protected和public的构造函数。
然后我们通过for…each循环,得到将每个构造函数打印出来。
(2)、getDeclaredConstructor(Class<?>… parameterTypes)
这个函数是通过指定构造函数的参数列表来得到指定构造函数的,有两点要非常注意:

  • parameterTypes是数据类型的Class对象,如果是原始类型,那么应该对应的是int.class,double.class(原始类型也是有class对象的)
  • parameterTypes一定要与要得到的构造函数中的参数声明顺序、类型及个数要完全匹配,如果多一个、少一个或类型不匹配也是找不到的。这一点是极其要注意的,getDeclaredConstructor不是模糊匹配而是精确匹配!
所以综合这两点,我们再回过头来看一下我们代码:
Constructor<?> constructor = clazz.getDeclaredConstructor(Integer.class, String.class);
在这里,我们指定匹配构造函数时,指定参数列表,这个要匹配的构造函数的第一个参数是Integer类型,第二个参数是String类型。
大家可能会怀疑了,我们这里好像有两个构造函数能匹配:
private Person(int age, String name){
    this.age = age;
    this.name = name;
}

private Person(Integer age, String name){
    this.age = age;
    this.name = name;
}
在这两个构造函数中,第一个构造函数的age类型是原始类型int,第二个构造函数的age参数类型是Integer.
那clazz.getDeclaredConstructor(Integer.class, String.class);要匹配哪个呢?
由于这里是严格匹配,所以这里必然匹配的是private Person(Integer age, String name)函数,如果我们要匹配private Person(int age, String name)要怎么办呢?那获取构造函数的方法就要这么写了:
Constructor<?> constructor = clazz.getDeclaredConstructor(int.class, String.class);
这里要非常提醒大家的是,不光派生自Object的类具有Class对象,原始的数据类型也是具有Class对象的。

2、Constructor系列方法之构造实例

利用Constructor的对象来构造实例时,主要是使用的是newInstance方法:
public T newInstance(Object... args);
可以看到newInstance有可以传入可变长参数,值得非常注意的是,传入的参数类型、顺序及个数都必须与当前的Constructor对象一一对应,不然就会报下面的错误:

下面我们举个例子来看下这个函数的用法:
我们同样,这个例子还是基于Person类的:

public class Person {
    private int age;
    private String name;
    public Person(){

    }
    private Person(int age, String name){
        this.age = age;
        this.name = name;
    }

    private Person(Integer 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;
    }
}
仍然要注意的是,这里的三个构造函数,一个无参的构造函数的访问符是public,另外两个全是private!
下面来看看,如何使用newInstance来构造Person的实例:
Class<?> clazz = Person.class;
Constructor<?> constructor = clazz.getDeclaredConstructor(Integer.class, String.class);
constructor.setAccessible(true);

//构造实例一
Person person1 = (Person) constructor.newInstance(new Integer(30),new String("harvic"));
Log.d(TAG, "构造的参数为:" + person1.getName() + "  " + person1.getAge());

//构造实例二
Person person2 = (Person) constructor.newInstance(50,"qijian");
Log.d(TAG,"构造的参数为:"+person2.getName() + "  "+ person2.getAge());

//构造实例三
Person person3 = (Person) constructor.newInstance();
person3.setAge(30);
person3.setName("qijian");
Log.d(TAG,"构造的参数为:"+person3.getName() + "  "+ person3.getAge());
结果如下:

这段代码总共分为四部分:
第一部分:获取Constructor对象

Class<?> clazz = Person.class;
Constructor<?> constructor = clazz.getDeclaredConstructor(Integer.class, String.class);
constructor.setAccessible(true);
首先,通过getDeclaredConstructor(Integer.class, String.class)获取指定的构造函数,要得到的这个构造函数,第一个参数是Integer类型,第二个参数是String类型。
所以匹配的是下面这个构造函数:
private Person(Integer age, String name){
    this.age = age;
    this.name = name;
}
最后一句利用的是Constructor的函数setAccessible,它完整的声明是:
void setAccessible(boolean flag)
它代表的含义是,是否将任何函数或字段设置为可访问的。如果设置为true,就不管这个函数或者字段是声明为private还是public,都是可以访问的,默认情况下是false,即只有public类型是可访问的。如果没有设置setAccessible(true)的话,在使用protected或者private构造函数创建实例时,会提示:(访问拒绝)

在反射中,总共有三种类型具有setAccessible(boolean flag)函数:Constructor,Field,Method;分别对应构造函数,成员变量和成员函数。我们知道在一个类中,也就只有构造函数,成员变量和成员函数这三部分,而且这三部分都可能会被设置为private和protected.所以它们三个都会具有设置是否可访问的setAccessible(boolean flag)函数。(后面用到还会再讲)
第二部分:使用标准的Integer,String构造实例

//构造实例一
Person person1 = (Person) constructor.newInstance(new Integer(30),new String("harvic"));
Log.d(TAG, "构造的参数为:" + person1.getName() + "  " + person1.getAge());
在这个利用中,我们向newInstance()函数中传递的两个参数是严格遵守constructor所对应的构造函数的,即第一个参数是Integer类型,第二个参数是String类型
然后将constructor.newInstance的返回值强转成Person的实例,最后通过person的函数person1.getName()和person1.getAge()获取它的内容。
第三部分:使非标准,但可转换的参数来构造实例
我们再看来第二个构造方法:
//构造实例二
Person person2 = (Person) constructor.newInstance(50,"qijian");
Log.d(TAG,"构造的参数为:"+person2.getName() + "  "+ person2.getAge());
在这个构造方法中,我们传递的两个参数都不是标准的Integer和String类型。但第一个参数50是可以强转成Integer类型的,而第二个字符串,也是可以强转为String类型的。所以对于可以强转成为参数类型的数值,也是可以成功接受的!所以从结果也可以看出,我们可以成功得到person2中的值。
第四部分:如果不按规则传递参数会怎样
我们知道,我们得到的constructor对应的构造函数是:private Person(Integer age, String name),所在我们在newInstance的时候,必须声明这个Constructor时的参数类型,顺序及个数一个个传进去参数的对应值,如果我们不传、少传或者多传,结果会怎样呢?
我们来看看第三个构造实例:
//构造实例三
Person person3 = (Person) constructor.newInstance();
person3.setAge(30);
person3.setName("qijian");
Log.d(TAG,"构造的参数为:"+person3.getName() + "  "+ person3.getAge());
在这个实例中,我们没有按照constructor的参数顺序去填对应的值,而是压根没有填任何的值!如果我们constructor对应的构造函数是下面这个没有参数的构造函数的话,这么做是允许的。
public Person(){
}
而我们这里的constructor对应的构造函数却是:private Person(Integer age, String name),即便我们后面利用person3.setAge(30);person3.setName(“qijian”);重新设置进了各种参数,但这是没用的,因为在程序执行到constructor.newInstance();的时候就已经报错了。
错误信息为:(参数个数不对)

3、Constructor系列方法之获取参数类型

Constructor中获取参数类型的主要有两个方法:
//用于解析一般函数
Class<?>[] getParameterTypes();
//用于解析泛型对象
Type[] getGenericParameterTypes();
这里依然有两个函数,getParameterTypes()用于解析普通参数类型的构造函数,而 getGenericParameterTypes()则用于解析具有泛型类型参数的构造函数,它返回的是参数列表所对应的Type数组,有关Type类型的解析比如复杂,在第二篇文章中已经详细讲过,这里就不再赘述,有必要请参考文章 《夯实JAVA基本之二 —— 反射(2):泛型相关周边信息获取》
这里为了减轻本文理解难度,采用getParameterTypes()举例子:
下面的程序将实现,分别打印出Person.class中所有构造函数的参数类型列表:
Class<?> clazz = Person.class;
Constructor<?>[] constructors = clazz.getDeclaredConstructors();
for (Constructor<?> c:constructors){
    c.setAccessible(true);
    Class<?>[] types = c.getParameterTypes();

    StringBuilder builder = new StringBuilder("获取参数类型为:");
    for(Class t:types){
        builder.append(t.getName());
        builder.append("   ");
    }
    Log.d(TAG,builder.toString());
}
执行结果如下:

我们看看代码是如何实现的:
首先,获取所有构造函数列表:

Class<?> clazz = Person.class;
Constructor<?>[] constructors = clazz.getDeclaredConstructors();
然后枚举所有的构造函数:
for (Constructor<?> c:constructors){
    c.setAccessible(true);
    Class<?>[] types = c.getParameterTypes();
    …………
}
上面针对每个构造函数,首先利用c.setAccessible(true)将该构造函数设置为可访问的,也就是让编译器忽略该函数的访问权限。然后利用Class<?>[] types = c.getParameterTypes();得到这个函数的所有参数类型列表。
StringBuilder builder = new StringBuilder("获取参数类型为:");
for(Class t:types){
    builder.append(t.getName());
    builder.append("   ");
}
Log.d(TAG,builder.toString());
然后利用StringBuilder将每个参数列表中的每个Class对象的完整名称拼接起来然后打印出来。

4、Constructor系列方法之获取构造函数的访问修饰符

在第一篇中,我们就已经讲过访问修饰符的概念及用法,这里不打算再细讲,仅通过一个例子来简单说明它的用法,有关详细的访问修饰符的定义及用法,请参考 《夯实JAVA基本之二 —— 反射(1):基本类周边信息获取》
示例函数:打印出每个构造函数的访问修饰符
Class<?> clazz = Person.class;
Constructor<?>[] constructors = clazz.getDeclaredConstructors();
for (Constructor<?> c:constructors) {
    c.setAccessible(true);

    int modifier = c.getModifiers();
    Log.d(TAG,"一个访问修饰符为:"+Modifier.toString(modifier));
}
结果如下:

这段代码难度不大,就不再讲了。

5、Constructor系列方法之getDeclaringClass()

getDeclaringClass()方法声明如下:
Class<T> getDeclaringClass();
该函数用于得到声明Constructor的类的Class对象;
我们用个例子来说明下:
Class<?> clazz = Person.class;
Constructor<?> constructor = clazz.getDeclaredConstructor();
Class<?> declarClazz = constructor.getDeclaringClass();
Log.d(TAG,declarClazz.getName());
结果如下:

我们来说明一下这个例子
首先,得到一个默认的无参数的构造函数:

Class<?> clazz = Person.class;
Constructor<?> constructor = clazz.getDeclaredConstructor();
然后得到声明这个constructor的类的Class对象,即Person.Class
Class<?> declarClazz = constructor.getDeclaringClass();
Log.d(TAG,declarClazz.getName());

好了,有关Constructor所有常用函数都讲完了,下面我们看看类中其它参数的获取方法。

源码在文章底部给出


二、成员变量的获取与设置

1、获取Field对象

类中的信息,无外乎有三种,:构造函数,成员变量和成员函数。类中成员变量相关的信息都保存在Filed类型的对象里。
Class中对Field对象的获取有下面四个函数:
//仅能获取声明类型为public的成员变量
Field[] getFields();
Field getField(String name);
//可以获取全部的成员变量
Field[] getDeclaredFields();
Field getDeclaredField(String name)
可以看到与Constructor的获取方法类似,这里也有四个函数,其中getFields()和getField(String name)只能够获取到声明为public类型的成员变量,而getDeclaredFields()和getDeclaredField(String name)则可以得到所有的成员变量,无论是设置为public,protected还是private都是可以得到的。
getFields()和getDeclaredFields()是得到所有能够得到的成员变量的Field数组。
getField(String name)和getDeclaredField(String name)的意义是得到指定变量名的对应的Field对象。
下面,我们就利用getDeclaredXXX()系列函数来做讲解。

(1)、getDeclaredFields()

我们依然是Person来做例子:
Person.class:
public class Person {
    private int age;
    private String name;
    public Person(){
    }
    …………
}
在person类中,我们有两个成员变量,一个是int age,另一个是String name,非常注意的是这两个变量全部都被声明为private!所以一方面,我们只有利用getDeclaredXXX()系列函数才能得到他们的Field。另一方面,如果要访问每个成员变量所对应Field对象的信息,就必须设置field.setAccessible(true);在Constructor中,我们已经提到在类中的三部分:构造函数、成员变量、成员函数,他们都可能会被设置为private或protected类型,所以为了能让用户访问private或protected类型的对象,所以在它们三个所对应的类型Constructor,Field,Method中都有实现setAccessible(boolean flag)函数。意义与都完全一样:表示是否将当前对象设置成为可访问的。默认是false,即如果当前对象的声明类型为private或protected就无法访问。
我们看例子:
Class<?> clazz = Person.class;
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
for (Field field:fields){
    field.setAccessible(true);
    Class<?> type = field.getType();
    Log.d(TAG,"枚举到的field:"+type.getName()+"  "+field.getName());
}
结果为:

我们来分析下这段代码

Class<?> clazz = Person.class;
Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
首先,利用clazz.getDeclaredFields()得到所有成员变量所对应的Field对象数组。
for (Field field:fields){
    field.setAccessible(true);
    Class<?> type = field.getType();
    Log.d(TAG,"枚举到的field:"+type.getName()+"  "+field.getName());
}
然后,对每一个field对象进行枚举,利用field.setAccessible(true);针对每一个field将其设置为可访问的,因为我们的所有成员变量都是private,所以必须设置field.setAccessible(true);否则,在下面利用 field.getType()和field.getName()获取对应Field信息的时候,就会报错。
这里额外用到两个函数:
  • field.getName():用于得到当前成员变量的名称,比如Person类中的age,name
  • field.getType():用于得到当前成员变量的类型。

(2)、getDeclaredField(String name)

此函数完整的声名如下:
Field getDeclaredField(String name)
参数中的name:用于指定要获取的成员变量的名称。
下面我们举个例子来说明下它的用法:
Class<?> clazz = Person.class;
Field field = clazz.getDeclaredField("age");
field.setAccessible(true);
Class<?> type = field.getType();
Log.d(TAG,"得到age对应的field:"+type.getName()+"  "+field.getName());
结果为:

在本例中,我们通过指定clazz.getDeclaredField(“age”)来获取变量为为age的成员变量,然后利用field.getType()获取对应Field对象的类型,利用field.getName()得到成员变量的名称。
我们这里知道了怎么得到成员变量的Field对象,下面就来看看Field中有哪些操作吧。

2、Field的get、set操作

(1)、get()与set()

当获取或设置指定类对象中某变量的值时,可以使用Field中的get,set方法,声明如下:
void set(Object object, Object value)
Object get(Object object)
set时,有两个Object对象,而get时参数是一个Object对象,返回值也是一个Object对象,搞得让人有点迷糊,我们先不看他们的意义,直接来看看使用方法:
Class<?> clazz = Person.class;
Constructor<?> constructor = clazz.getConstructor();
Person person = (Person)constructor.newInstance();

Field fName = clazz.getDeclaredField("name");
fName.setAccessible(true);
fName.set(person, "qijian");
String val = (String)fName.get(person);
Log.d(TAG, "fieldName:" + val + "   personName:" + person.getName());
结果如下:

在上面的例子中,我们先通过Constructor得到Person的一个实例:

Class<?> clazz = Person.class;
Constructor<?> constructor = clazz.getConstructor();
Person person = (Person)constructor.newInstance();
然后得到成员变量name所对应的Field对象,并将其设置为可访问的:
Field fName = clazz.getDeclaredField("name");
fName.setAccessible(true);
下面就是利用Field类的set,get函数的操作了:
fName.set(person, "qijian");
String val = (String)fName.get(person);
大家注意,在set时,第一个参数是要设置的Person的实例,第二个参数是这个Field所对应的值。
在get时,传递的参数是当前要获取的Person实例,得到的是当前实例中对应成员变量的值。
我们再回过头来看看get,set函数
//第一个参数object为要设置的类的对象,第二个值是此Field对象所对应的值
void set(Object object, Object value)
//参数是要获取值的类的对象,返回值为在此类的实例中,对应成员变量的值
Object get(Object object)

(2)get系列函数与set系列函数

再回过头来看上面的get与set函数:
void set(Object object, Object value)
Object get(Object object)
在set中,要传入所Field的值必须是派生自Object类型的,也就规定这个Field的所对应的成员变量类型就必须是派生自Object的的类型,比如Integer,String等。
在get中,获取到的值的类型,也是Object类型的,同样,也就要求要通过这个get函数获取Field所对应的成员变量的值,此成员变量的类型就必须是派生自Object的类型!
那么问题就来了,那我们的成员变量的类型,并不一定是派生自Object的类型啊,也可能是原始的数据类型,比如int,double,char,byte等,那这些类型的成员变量的值要怎么设置与获取呢。
为了解决这个问题,Java的开发者们,额外开发了几对get与set函数:
//设置与获取int类型的值
void setInt(Object object, int value)
int getInt(Object object)
//设置与获取double类型的值
void setDouble(Object object, double value)
double getDouble(Object object)
//设置与获取float类型的值
void setFloat(Object object, float value)
float getFloat(Object object)
//设置与获取bool类型的值
void setBoolean(Object object, boolean value)
boolean getBoolean(Object object)
//设置与获取short类型的值
void setShort(Object object, short value)
short getShort(Object object)
//设置与获取long类型的值
void setLong(Object object, long value)
long getLong(Object object)
//设置与获取byte类型的值
void setByte(Object object, byte value)
byte getByte(Object object)
//设置与获取char类型的值
void setChar(Object object, char value)
char getChar(Object object)
这些就是所有的原始类型的变量相关的设置与获取方法。
下面我们就利用我们的例子来看看:
同样还是我们的Person类,因为我们的Person中的成员变量age的类型是int:
public class Person {
    private int age;
    private String name;
    …………
}
所以,我们来通过setInt与getInt函数对来设置与获取一下person变量中它的值。
Class<?> clazz = Person.class;
Constructor<?> constructor = clazz.getConstructor();
Person person = (Person)constructor.newInstance();

Field fAge = clazz.getDeclaredField("age");
fAge.setAccessible(true);
fAge.setInt(person, 20);
Log.d(TAG, "fieldAge:" + fAge.getInt(person) + "   personAge:" + person.getAge());
结果如下:

在这个例子中,我们先通过setInt将20设置进person实例的age变量中,然后分别通过fage.getInt与person自己的person.getAge()取出。
没什么难度,就不再细讲了。

(3)、给原始类型使用set,get函数

我们再尝试一下,如果我给声明为原始类型的变量使用set,get函数,能通过吗?
看看下面的代码:
Class<?> clazz = Person.class;
Constructor<?> constructor = clazz.getConstructor();
Person person = (Person)constructor.newInstance();

Field fAge = clazz.getDeclaredField("age");
fAge.setAccessible(true);
fAge.set(person, 30);
Integer ageval = (Integer)fAge.get(person);
Log.d(TAG, "fieldAge:" + ageval.toString() + "   personAge:" + person.getAge());
结果如下:

首先,这段代码是可以通过的,而且也有输出的值,我们再来看看,我们都做了什么。
最关键的是这段:

fAge.set(person, 30);
Integer ageval = (Integer)fAge.get(person);
我们在给age变量设置值时通过的set(Object object, Object value)函数,我们知道age成员变量的类型是Int,不是Integer那这里是怎么设置成功的呢。
首先,这里的数字30,编译器会强转成new Integer(30),做为参数传给set函数中。
而在真正给age设置时,Integer类型也是可以强转成Int类型的!所以不会出问题。
在通过get取出时,也是一样的,正是由于int和Integer是可以相互转换的,所以直接利用get与set是不会出问题的。
所以结论出来了:如果我们直接利用set(),get()函数来设置与获取原始类型的变量,要保证所设置的Object类型与原始类型是可以相互转换的!如果不能,那将报错!
所以,为了保险起见,如果遇到原始类型的变量,我们还是使用专门针对原始类型而设置的setxxx,getxxx系列函数为好。

3、Field之isEnumConstant()

该函数的声明为:
boolean isEnumConstant()
这个函数用于判断当前field是否为枚举常量;
我们先说明一下,什么是枚举常量,注意是常量!不是变量!
下面这个例子中,定义一个枚举COLOR,然后利用COLOR定义一个color变量:
public static enum COLOR{WHITE,BLACK,YELLOW}
private COLOR color;
首先,枚举类COLOR中,WHITE,BLACK,YELLOW它们三个都是枚举常量!
而private COLOR color,这个color是COLOR类型的变量!
下面我们同样在Person的基础上举个例子:
我们先给Person添加一个枚举:
public class Person {
    public static enum COLOR{WHITE,BLACK,YELLOW}
    private int age;
    private String name;
    private COLOR color;
    …………
}
在这里,我们添加了两部分,先添加了一个枚举类COLOR,另外添加一个COLOR类型的变量color。
我们看看下面的获取代码:
Class<?> clazz2 = Person.COLOR.class;
Field field = clazz2.getDeclaredField("WHITE");
Log.d(TAG,"COLOR.WHITE是否是枚举常量:"+field.isEnumConstant()+"");

Class<?> clazz = Person.class;
Field fColor = clazz.getDeclaredField("color");
fColor.setAccessible(true);
boolean isEnum = fColor.isEnumConstant();
Log.d(TAG,"color是否是枚举常量:"+isEnum);
结果如下:

我们从结果中可以看到,首先COLOR枚举类中的WHITE是一个枚举常量,而利用COLOR定义的color变量不是枚举常量
我们再来看看代码,先看看COLOR部分:

Class<?> clazz2 = Person.COLOR.class;
Field field = clazz2.getDeclaredField("WHITE");
Log.d(TAG,"COLOR.WHITE是否是枚举常量:"+field.isEnumConstant()+"");
首先,我们在这里可以看到枚举类型也是有对应的class变量的,我们能依然能通过 clazz2.getDeclaredField(“WHITE”);来获取其中的声明的值的Field对象;
然后,我们再看看操作color的代码:
Class<?> clazz = Person.class;
Field fColor = clazz.getDeclaredField("color");
fColor.setAccessible(true);
boolean isEnum = fColor.isEnumConstant();
Log.d(TAG,"color是否是枚举常量:"+isEnum);
在这段代码中,我们利用clazz.getDeclaredField(“color”)得到成员变量color所对应的Field对象fColor,然后利用fColor.isEnumConstant();来获取它是否是枚举常量。

4、Field之Modifiers与getDeclaringClass()

//获取该成员变量所对应的访问修饰符组所对应的Int数字
int getModifiers()
//获取声明该变量的类
Class<?> getDeclaringClass()
getModifiers():获取该Field所对应的成员变量的访问修饰符。有关访问修饰符的概念,我们已经在第一篇文章中讲过,不再赘述
getDeclaringClass():获取声明该成员变量的类的Class对象。比如这里声明int age的类是Person,所以:
Field fAge = clazz.getDeclaredField("age");
Class<?> declareClazz = fAge.getDeclaringClass();

这个declareClazz的值就是Person.Class,这个函数的用法,我们在讲解Constructor的时候已经讲过了,不再讲了。

源码在文章底部给出


三、成员函数的获取与设置

1、获取Method对象

与成员变量对应的类型为Field类似,类中的方法对应的类型是Method.
获取指定类中的成员函数的方法有下面四种方法:
Method[] getMethods()
Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)

Method[] getDeclaredMethods()
Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
与上面所有的有Declared系列的函数组一样,getMethods()和getMethod()只能获取声明为public的函数。而getDeclaredMethods()、getDeclaredMethod()可以得到所有的函数,无论声明为public,protected还是private。
下面我们针对getDeclaredMethods()和getDeclaredMethod()来举个例子说明其用法:

(1)、getDeclaredMethods()

该函数能够获取类中所有声明的函数(不包括构造函数),举个例子来看他使用方法:
Class<?> clazz = Person.class;
Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
for (Method m:methods){
    Log.d(TAG,"枚举到的方法:"+m.toString());
}
结果如下:

上面的例子很容易理解,首先通过 clazz.getDeclaredMethods()得到Person类中,所有的成员函数,然后利用for…each循环将它们逐个打印出来

(2)、getDeclaredMethod(String name, Class<?>… parameterTypes)

该函数的完整声明如下:
Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
第一个参数name:表示要获取Method对象的成员函数名
第二个可变长参数parameterTypes:需要匹配的成员函数需要传入的参数的类型,这里需要非常注意,这里的getDeclaredMethod是精确匹配的,如果我们传入的函数名以及参数类型、顺序、个数与该函数声明不一致的话,就会报错
值得非常注意的是,当我们要找的方法所对应的参数类型是原始数据类型,比如Int,double等,它们所对应的Class对象为int.class,double.class即可;所以原始类型也是有Class对象的!
下面我们举个例子来看:
我们还是用Person类,我们知道Person类中有一个setName(String name)函数:
public class Person {
    public static enum COLOR{WHITE,BLACK,YELLOW}
    private int age;
    …………
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}
下面看我们如何用getDeclaredMethod来找到setName(String name)函数:
Method method = clazz.getDeclaredMethod("setName",String.class);
Log.d(TAG,"得到指定方法:"+method.toString());
结果如下:

从代码中也可以看出getDeclaredMethod很容易使用,与我们讲解的用法一样,第一个参数传入函数名,第二个参数逐个传入该函数的参数类型。然后就可以得到该函数的Method对象了。

2、Method之Invoke

Invoke函数无疑是Method类中最重要的方法,它的功能是用于执行Method对象所对应的函数。完整的声明如下:
Object invoke(Object receiver, Object... args)
参数讲解:
Object receiver:指要执行该函数的类对象,比如我们的Person类的某一实例
Object… args:可变长参数,用于传入该函数声明中的参数所对应的值的列表;
返回值:Object:将函数的结果返回,Object对象就是执行此函数后返回的结果
下面我们看个例子来说明下它的用法:
我们在Person中单独再加一个函数:
public class Person {
    …………
    public Boolean testInvoke(Integer age,String name){
            Log.d("qijian","得到参数age:"+age +"   name:"+name);
            return true;
        }
}
我们单独添加了一个testInvoke函数,他需要传入两个参数分别是Integer类型和String类型。在函数中,我们将传入的函数打印出来,然后返回true;
下面我们来看看如何使用Method.Invoke函数来执行testInvoke()
Class<?> clazz = Person.class;
Person person = new Person();
Method method = clazz.getDeclaredMethod("testInvoke", Integer.class,String.class);

method.setAccessible(true);
Boolean result = (Boolean)method.invoke(person, 25, "I m harvic");
Log.d(TAG,"执行结果:"+result);
这段代码分为两段:
结果如下:

第一部分,得到Person实例与testInvoke所对应的Method对象:

Class<?> clazz = Person.class;
Person person = new Person();
Method method = clazz.getDeclaredMethod("testInvoke", Integer.class,String.class);
然后,将Method对象设为可访问的(其实这里设为可访问的,并没有什么用,因为testInvoke本来就是public类型的)
method.setAccessible(true);
最后是执行invoke函数:
Boolean result = (Boolean)method.invoke(person, 25, "I m harvic");
可见,invoke的第一个参数是传进去要执行哪个Person对象的testInvoke函数。然后后面逐个传进去testInvoke所需要的参数所对应的值。
最后invoke会将函数执行结果以Object类型返回。我们可以将它强转为我们需要的类型。
这里总结一下,从Field,Method中都可以看出,Field,Method的对象对应的不是哪个类实例中变量,而是类中变量的对象。
也就是说,Field,Method对象只有一个,是在编译时,保存在Class中的。而Person的实例却可以有很多个,如果要改变哪个Person实例中成员变量的值,就必须将该Person实例传入Field对象的参数中,让Field对象设置。

3、Method之获取参数类型

与其它类的获取参数类型一样,这里同样针对普通变量和泛型有两种获取参数类型的方法:
Class<?>[] getParameterTypes()
Type[] getGenericParameterTypes()
getParameterType用于获取普通的参数类型

这里我以getParameterType来举例子:(同样使用Person类中的testInvoke函数)
Class<?> clazz  = Person.class;
Method method = clazz.getDeclaredMethod("testInvoke", Integer.class,String.class);

Class<?>[] params = method.getParameterTypes();
for (Class c:params){
    Log.d(TAG,"枚举到参数类型:"+c.getName());
}
执行结果如下:

这段代码很好理解,首先利用clazz.getDeclaredMethod找到testInvoke所对应的Method对象。
然后利用method.getParameterTypes()得到testInvoke的参数列表。最后参数枚举打印出来

4、Method之获取返回值类型

获取指定成员函数返回值类型的方法,同样根据返回值是否是泛型,同样有两种方法:
Class<?> getReturnType()
Type getGenericReturnType()
这两个函数都没什么难度,我们以getReturnType为例来看看它的用法:
Class<?> clazz  = Person.class;
Method method = clazz.getDeclaredMethod("testInvoke", Integer.class,String.class);

Class type = method.getReturnType();
Log.d(TAG,"返回值类型为:"+type.getName());
结果为:

这段代码也非常简单,首先得到Person类中成员函数testInvoke的Method对象;然后利用method.getReturnType()得到它的返回值类型。

好了,到这里反射相关的所有内容就讲完,一句话,涉及面太TM广了……有关泛型相关的部分是比较难的,大家可能需要多看几篇,下面我们举两个例子来看在实际代码中,反射的用法

源码在文章底部给出

四、实战实例讲解

1、实例一:Fragment.instantiate(Context context, String fname, @Nullable Bundle args)

在V4包中,Fragment有一个函数,可以根据指定Fragment的路径名来得到对应Fragment的实例。
它的完整声明如下:
public static Fragment instantiate(Context context, String fname, Bundle args)
参数说明如下:
  • context:Context类型对象;
  • fname:对应Fragment类的完整的路径名,可以利用Class.getName()得到。
  • args:是在构造Fragment实例时需要的Bundle参数。

(1)、使用方法

我们先看下Fragment.instantiate的用法:
我们先引入v4包,然后新建一个Fragment:
public class DemoFragment extends Fragment {
    public void printFragment(String name){
        Log.d("qijian",name+"就知道你是个逗逼");
    }
}
这个DemoFragment派生于V4包中的Fragment,然后有一个函数printFragment(String name),可以传进去一个String字符串。
然后我们来看看怎么利用Fragment.instantiate来获取它的实例:
Class<?> clazz = DemoFragment.class;
DemoFragment fragment = (DemoFragment) Fragment.instantiate(this,clazz.getName(),null);
fragment.printFragment("harvic");
这段代码总共三名,首先得到DemoFragment的Class对象clazz
然后利用Fragment.instantiate(this,clazz.getName(),null);获取它的实例。
这里需要注意的是,我们传进去的完整的路径名,通过clazz.getName()得到。
然后利用fragment.printFragment(“harvic”);执行DemoFragment中的printFragment函数。
执行结果如下:

(2)、原理

上面学会了使用Fragment的instantiate函数,下面就来看看这个函数内部是如何实现的吧:
public static Fragment instantiate(Context context, String fname, Bundle args) {
    try {
        Class e = (Class)sClassMap.get(fname);
        if(e == null) {
            e = context.getClassLoader().loadClass(fname);
            sClassMap.put(fname, e);
        }

        Fragment f = (Fragment)e.newInstance();
        if(args != null) {
            args.setClassLoader(f.getClass().getClassLoader());
            f.mArguments = args;
        }

        return f;
    } catch (ClassNotFoundException var5) {
        …………
    }
}
这段代码总共分为两部分:
第一部分,根据fName得到对应Fragment的Class对象:
Class e = (Class)sClassMap.get(fname);
if(e == null) {
    e = context.getClassLoader().loadClass(fname);
    sClassMap.put(fname, e);
}
它这里首先通过一个sClassMap中查找一下,如果没有,则通过ClassLoader将其加载到内存中,并将其保存到sClassMap中。
第二部分:构造实例与设置参数:
这里首先,通过Class.newInstance()函数得到对应Fragment的实例,然后将我们传入的Bundle参数args加入到Fragment的mArguments参数对象中。
最后将Fragment的实例f返回。
源码在文章底部给出

2、实例二:PopupWindow之setTouchModal(boolean touchModal)

如果我想要一个效果,点击PopupWindow外部区域,弹窗不消失,但是点击事件会向下面的activity传递,这时候就需要用到PopupWindow的setTouchModal(boolean touchModal)函数。
但setTouchModal(boolean touchModal)函数完整声明为:
/**
 * Set whether this window is touch modal or if outside touches will be sent to
 * other windows behind it.
 * @hide
 */
public void setTouchModal(boolean touchModal) {
    mNotTouchModal = !touchModal;
}
在注解中,利用@hide将此函数隐藏了,我们通过PopupWindow对象是没有办法得到调用它的。所以我们只有通过反射来做。
下面我们来举个例子来调用这个函数:
public static void setPopupWindowTouchModal throws Exception(PopupWindow popupWindow,
        boolean touchModal) {
    if (null == popupWindow) {
        return;
    }

 Method method = PopupWindow.class.getDeclaredMethod("setTouchModal",boolean.class);
 method.setAccessible(true);
 method.invoke(popupWindow, touchModal);
}
反射代码比较简单,我们先找到PopupWindow的setTouchModal方法所对应的Method对象,然后利用invoke(popupWindow, touchModal);执行setTouchModal函数而已。难度不大,不再细讲了。

到这里,有关反射所有内容就讲完了,这几篇文章无论是难度还是篇幅都是比较难的,大家能坚持看完也真是太不容易了。

本文所涉及函数如下:
Constructor相关
/**
* 获取构造函数
*/
//获取public类型的构造函数
Constructor<?>[] getConstructors();
Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes);
//获取所有类型的构造函数
Constructor<?>[] getDeclaredConstructors();
Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)

/*
* 获取对应类的实例
*/
public T newInstance(Object... args);

/**
* 获取参数类型
*/
//用于解析一般函数
Class<?>[] getParameterTypes();
//用于解析泛型对象
Type[] getGenericParameterTypes();

/**
* 获取访问修饰符
*/
int getModifiers()

/**
* 获取声明Constructor的类的Class对象;
*/
Class<T> getDeclaringClass()

Field相关
/**
* 获取Field对象
*/
//仅能获取声明类型为public的成员变量
Field[] getFields();
Field getField(String name);
//可以获取全部的成员变量
Field[] getDeclaredFields();
Field getDeclaredField(String name)

/**
* get,set方法系列
*/
//当获取或设置指定类对象中某变量的值
void set(Object object, Object value)
Object get(Object object)

//设置与获取int类型的值
void setInt(Object object, int value)
int getInt(Object object)
//设置与获取double类型的值
void setDouble(Object object, double value)
double getDouble(Object object)
//设置与获取float类型的值
void setFloat(Object object, float value)
float getFloat(Object object)
//设置与获取bool类型的值
void setBoolean(Object object, boolean value)
boolean getBoolean(Object object)
//设置与获取short类型的值
void setShort(Object object, short value)
short getShort(Object object)
//设置与获取long类型的值
void setLong(Object object, long value)
long getLong(Object object)
//设置与获取byte类型的值
void setByte(Object object, byte value)
byte getByte(Object object)
//设置与获取char类型的值
void setChar(Object object, char value)
char getChar(Object object)

/**
* 这个函数用于判断当前field是否为枚举常量;
*/
boolean isEnumConstant()

Method相关
/*
* 获取指定类中的成员函数Method对象
*/
//获取声明为public的成员函数
Method[] getMethods()
Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
//获取所有的成员函数
Method[] getDeclaredMethods()
Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
/*
* 执行某个方法
*/
Object invoke(Object receiver, Object... args)

/**
* 获取参数类型
*/
Class<?>[] getParameterTypes()
Type[] getGenericParameterTypes()

/**
* 获取返回值类型
*/
Class<?> getReturnType()
Type getGenericReturnType()



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