Android开发你需要掌握的java反射机制原理
1. 背景
在andorid开发中，经常遇见在某些工具类中没有Context上下文对象时，一些系统服务的代理对象无法创建出来，举个例子：比如在源码(framework/base/graphics/java/android/graphics)路径下的Canvas.java Bitmap.java Picture.java Paint.java 类就没有上下文对象。 当时有需要调用AMS的API获取当前界面activity的名称作为判断条件去修改这些工具类中的参数，但是这几个工具类中又没有上下文对象，怎么办呢？
一般情况下，获取顶层activity名称的方法如下：
//1. 获取 AMS 的代理对象 ActivityManager
ActivityManager am = (ActivityManager) context
.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
//2. 调用相关API 获取顶层activity的名称
String activityName = am.getRunningTasks(1).get(0).topActivity.getClassName();上述代码是在有上下文对象context的情况下，直接获取。
而在上面提及到的 Picture.java等类中, 根本就没有上下文，怎么搞？ 这个时候我们通过java反射来实现，接下来，本篇文章就来讲解一下java反射机制，并利用反射实现获取顶层activity。
2. java反射
2.1 什么是反射？
反射（Reflection）是程序的自我分析能力，通过反射可以确定类中有哪些方法、有哪些构造方法以及有哪些成员变量，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。
2.2 什么情况下要用反射？
首先java是面向对象编程的，万物皆对象， 当我们拿到这个类对象后，就可以访问类中的成员变量，调用类中的方法了，但是呢？对于private变量和方法，它的访问权限作用域只在本类中，在外部类或者继承类中，就算你创建了该类对象，也是无法直接调用的。来看下这个例子：
普通的一个User 类
public class User {
private String name = "墨子"; //私有变量
public int age = 18;
//私有方法
private int test() {
System.out.println("私有成员方法");
return 1;
}
protected String test2() {
System.out.println("protected成员方法");
return "protected";
}
public static void main(String[] args) {
//如果在本类中创建了对象，则所有的方法和变量都可以直接访问
User user = new User();
System.out.println(user.name); //访问私有变量
System.out.println(user.test());//调用私有方法
}
}
____________________________________________________________
打印结果如下：
墨子
私有成员方法
1如果在外部内中创建该类对象，还能直接访问私有方法和变量吗？ 测试一下:
public class PrivateTest {
public static void main(String[] args) {
User user = new User();
//外部内中创建的对象直接私有变量 报错
//System.out.println(user.name);
//外部内中创建的对象，直接调用private方法，也报错
//System.out.println(user.test());
//但是可以直接访问 protected public的方法和变量
System.out.println(user.age);
System.out.println(user.test2());
}
}
——————————————————————————————————————————————————————————
报错的两行代码注释掉了，可以把代码复制过去验证一下。当然了，在andorid开发中，还有其他场景会使用到反射, 很多类或方法中经常加上了“@hide”注释标记，这些API是不允许在第三方应用直接调用的 比如：SystemProperties类在android.os下，但这个类是隐藏的，没有系统权限(android:sharedUserId="android.uid.system")的app无法直接使用，只能通过java反射来调用。
还有 Andorid中动态代理模式 ， Android插件化（Hook）这些都会用到反射，这里不一一说明，因为每个技术点都需要去深挖才能理解透彻。
2.3 反射的优缺点
优点：
1. 可以调用私有方法、变量
2. 可以调用隐藏api接口
3. 能够运行时动态获取类的实例，提高代码灵活性
缺点：
1. 安全问题：反射可以获取到类对应的所有方法和属性，如果存在外部调用的情况，可能出现超出预期的调用，从而导致安全风险， 而且也破坏java面向对象编程的封装这一特性。
2. 性能问题：无论是通过字符串获取Class、Method还是Field，都需要JVM的动态链接机制动态的进行解析和匹配，势必造成性能开销。每一次的反射调用都会造成Java安全机制进行额外的安全性验证，造成性能开销。反射代码使得许多JVM的运行时优化无法进行。
3. Java反射机制API
Java反射机制API主要是 java.lang.Class类 和 java.lang.reflect包。
| 类 | 说明 |
| java.lang.Class | 代表整个字节码。代表一个类型，代表整个类。 |
| java.lang.reflect.Constructor | 代表字节码中的构造方法字节码。代表类中的构造方法。 |
| java.lang.reflect.Method | 代表字节码中的方法字节码。代表类中的方法。 |
| java.lang.reflect.Field | 代表字节码中的属性字节码。代表类中的成员变量（静态变量+实例变量） |
3.1 获取Class对象
| 方式 | 说明 |
| 对象.getClass(); |
|
| 类名.class |
|
| Class.forName(“类的全路径”); |
推荐此种写法 |
package com.example.javademo.reflect;
/**
* author : me
* date : 22-10-21下午4:39
* desc : 获取Class对象的3种方式
* version: 1.0
*/
public class ClassObject {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//第一种： 对象.getClass()；
People people = new People();
Class clazz1 = people.getClass();
System.out.println(clazz1);
//第二种： 类名.class
Class clazz2 = People.class;
System.out.println(clazz2);
//第三种： Class.forName(包名.类名)
Class clazz3 = Class.forName("com.example.javademo.reflect.People");
System.out.println(clazz3);
}
}第一种：直接new出对象，然后通过对象获取class对象， 但是你想想类对象都可以直接new出来，在外部内中除了private 变量和方法不能直接访问外，都可以直接调用，我还反射干嘛？写那么多代码岂不是为难自己，没事找事，不推荐！
第二种：通过类名.class 获取字节码class对象，需要导入包，依赖性比较强，不然会编译报错
第三种：Class的静态方法，安全性强， 参数为：类包名+类名
运行结果如下：
class com.example.javademo.reflect.People
class com.example.javademo.reflect.People
class com.example.javademo.reflect.People三个都是同一个Class对象， 在运行期间，一个类，只有一个Class对象产生
3.2 反射调用类构造方法
| 方法名 | 解释说明 |
public Constructor[] getConstructors() |
所有"公有的"构造方法 |
| public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes) | 获取指定参数的共有构造方法 |
| public Constructor[] getDeclaredConstructors(） | 获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有) |
| public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes) | :获取"指定参数的构造方法"可以是私有的，或受保护、默认、公有； |
| newInstance(Object... initargs) | 使用此 它的返回值是T类型，所以newInstance是创建了一个构造方法的声名类的新实例对象，相当于People p = new People(); |
我们看下Demo
package com.example.javademo.reflect;
/**
* author : me
* date : 22-10-20??10:08
* desc : 供反射调用的构造方法类
* version: 1.0
*/
public class People {
private String name;
private int age;
public String sex;
private long height;
public People() {
System.out.println("调用了public无参构造方法 执行完毕");
}
public People(String name) {
this.name = name;
System.out.println("调用public有参构造方法 String：name = " + name);
}
private People(int age, String sex) {
this.age = age;
this.sex = sex;
System.out.println("调用private有参数构造方法 age ："+ age + " sex:" + sex);
}
People(long height) {
this.height = height;
System.out.println("调用default有参数构造方法 height ："+ height );
}
}
反射测试类：
package com.example.javademo.reflect;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
/**
* author : me
* date : 22-10-20上午10:12
* desc : 反射调用构造方法的实现类
* version: 1.0
*/
public class ReflectPeople {
public static void main(String[] args) {
try {
//获取People class对象
Class peopleclass = Class.forName("com.example.javademo.reflect.People");
System.out.println("**********************获取反射后类对象*********************************");
System.out.println("反射类对象： " + peopleclass);
//获取所有构造方法
System.out.println("**********************打印所有构造方法*********************************");
Constructor[] conArray = peopleclass.getDeclaredConstructors();
for(Constructor c : conArray){
System.out.println(c);
}
System.out.println("**************第一种：通过反射调用默认无参构造方法并创建people类实例对象***************************");
//返回一个 Constructor对象， 该对象反映Constructor对象表示的类的指定的公共类函数。
Object constructorPublic = peopleclass.getConstructor();
System.out.println("无参构造方法的对象：" + peopleclass.getConstructor());
//使用此 Constructor对象表示的构造函数，使用指定的初始化参数来创建和初始化构造函数的声明类的新实例。
//newInstance()方法内部实际上调用了无参数构造方法，必须保证无参构造存在才可以
Object peopleobject1 = ((Constructor) constructorPublic).newInstance();
System.out.println("创建people1对象新实例: " + (People)peopleobject1);
System.out.println("**************第二种：通过反射调用public有参构造方法并创建People类实例对象***************************");
Object peopleobject2 = peopleclass.getConstructor(String.class).newInstance("甲方");
System.out.println("创建people2对象新实例: " + (People)peopleobject2);
System.out.println("**************第三种：通过反射调用private有参构造方法并创建People类实例对象***************************");
//注意，如果访问protect private相关的构造方法，需要用getDeclaredConstructor这个ＡＰＩ
//返回一个 Constructor对象，该对象反映 Constructor对象表示的类或接口的指定类函数。
Constructor constructorPrivate = peopleclass.getDeclaredConstructor(int.class, String.class);
//访问私有构造方法，这句话一定要写，不然就会报错java.lang.IllegalAccessException
constructorPrivate.setAccessible(true);
System.out.println("有参private私有构造方法的对象：" + peopleclass.getDeclaredConstructor(int.class, String.class));
Object peopleobject3 = constructorPrivate.newInstance(20, "men");
System.out.println("创建people3对象新实例: " + peopleobject3);
System.out.println("**************第四种：通过反射调用default有参构造方法并创建People类实例对象***************************");
Constructor constructorDefault = peopleclass.getDeclaredConstructor(long.class);
//访问public protect default构造方法，这句话可以不用写
//constructorDefault.setAccessible(true);
System.out.println("有参default构造方法的对象：" + peopleclass.getDeclaredConstructor(long.class));
Object peopleobject4 = constructorDefault.newInstance(185);
System.out.println("创建people4对象新实例: " + peopleobject4);
} catch (ClassNotFoundException | NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}打印log：
**********************获取反射后类对象*********************************
反射类对象： class com.example.javademo.reflect.People
**********************打印所有构造方法*********************************
com.example.javademo.reflect.People(long)
private com.example.javademo.reflect.People(int,java.lang.String)
public com.example.javademo.reflect.People(java.lang.String)
public com.example.javademo.reflect.People()
**************第一种：通过反射调用默认无参构造方法并创建people类实例对象***************************
无参构造方法的对象：public com.example.javademo.reflect.People()
调用了public无参构造方法 执行完毕
创建people1对象新实例: com.example.javademo.reflect.People@2a139a55
**************第二种：通过反射调用public有参构造方法并创建People类实例对象***************************
调用public有参构造方法 String：name = 甲方
创建people2对象新实例: com.example.javademo.reflect.People@15db9742
**************第三种：通过反射调用private有参构造方法并创建People类实例对象***************************
有参private私有构造方法的对象：private com.example.javademo.reflect.People(int,java.lang.String)
调用private有参数构造方法 age ：20 sex:men
创建people3对象新实例: com.example.javademo.reflect.People@6d06d69c
**************第四种：通过反射调用default有参构造方法并创建People类实例对象***************************
有参default构造方法的对象：com.example.javademo.reflect.People(long)
调用default有参数构造方法 height ：185
创建people4对象新实例: com.example.javademo.reflect.People@7852e922通过上面的例子，总结：
1. 反射Class对象， 反射Constructor对象， 反射类实例对象 是3个不同的对象，如果刚开始不熟悉API，建议分开创建；
2. getConstructor() 和 getDeclaredConstructor（类... parameterTypes）方法的区别 前者是获取public类型构造方法的Constructor对象，后者是获取全类型（public protect default private）类型的构造方法的Constructor对象
3. 反射私有构造方法的时候，一定要setAccessible(true)，不然会报错java.lang.IllegalAccessException错误 * true表示：禁止java语言使用时安全检查，暴力访问
4. 调用Constructor类中newInstance()这个方法时，注意newInstance没有带参数（不带参数可以不写，或写成null 都可以行） 此方法内部实际上调用了无参数构造方法，必须保证无参构造存在才可以，否则会抛出java.lang.InstantiationException异常。
3.3 反射调用类中方法
| 方法名 | 说明 |
| public Method[] getMethods() | 获取所有"公有方法"；（包含了父类的方法也包含Object类） |
| public Method getMethod(String name,Class... parameterTypes) | 获取指定参数的公共成员方法 类对象。 |
| public Method[] getDeclaredMethods() | 获取所有的成员方法，包括私有的(不包括继承的) |
| public Method getDeclaredMethod(String name,Class... parameterTypes) | 获取指定参数的方法对象 |
| public Object invoke(Object obj,Object... args) | 在具有指定参数的 方法对象上调用此 方法对象表示的底层方法。 |
我们看看这个例子
package com.example.javademo.reflect;
/**
* author : me
* date : 22-10-20下午12:03
* desc : 供反射调用的方法类
* version: 1.0
*/
public class MethodTest {
public MethodTest() {
System.out.println("调用 MethodTest默认的共有构造方法");
}
String fruit = "苹果";
int milliliter = 0;
char game = 'Ｘ';
String mood = "开心";
public void eat(String fruit) {
this.fruit = fruit;
System.out.println("调用public成员方法 eat 吃的水果为 ：" + fruit);
}
int drink(int milliliter) {
this.milliliter = milliliter;
System.out.println("调用default成员方法 drink 喝水毫升量 ：" + milliliter);
return milliliter;
}
protected void play(char game) {
this.game = game;
System.out.println("调用protected成员方法 play 玩游戏 ：" + game);
}
private String happy(String mood) {
this.mood = mood;
System.out.println("调用private成员方法 happy 今日心情：" + mood);
return mood;
}
}反射测试类
package com.example.javademo.reflect;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
/**
* author : me
* date : 22-10-20下午12:03
* desc : 反射MethodTest类中的成员方法实现类
* version: 1.0
*/
public class ReflectMethod {
public static void main(String[] args) {
try {
System.out.println("**********************获取反射后类对象*********************************");
//获取方法类的class对象
Class methodClass = Class.forName("com.example.javademo.reflect.MethodTest");
System.out.println("反射类对象 :" + methodClass);
System.out.println("**********************获取反射类中所有的成员方法**************************");
//返回一个"方法数组对象"：反射类或接口中所有声明的方法，包括公共，保护，默认（包）访问和私有方法，但不包括继承的方法。
Method[] methods = methodClass.getDeclaredMethods();
for (Method m : methods) {
System.out.println(m);
}
System.out.println("***************第一种*******调用反射类中public成员方法**************************");
//返回一个方法对象，它表示此表示的类或接口的指定声明的方法对象。
//第一个参数为方法名，第二个可变参数 : 为该方法传入的参数
Method methodPublic = methodClass.getDeclaredMethod("eat", String.class);
//PUBLIC :1 PRIVATE:2 PROTECTED:4 PACKAGE(default):8
System.out.println("打印该public方法的修饰符 ：" + methodPublic.getModifiers());
System.out.println("打印该public方法对象 表示方法的名称： "+methodPublic.getName());
System.out.println("打印该public方法对象 可执行文件的形式参数的数量 ：" + methodPublic.getParameterCount());
//实例化一个MethodTest类对象，每个类有一个默认的无参构造方法，可以写或不写
//但是如果类中有带参数的构造方法，那无参构造方法是必须要写出来的，不然new对象的时候，就会报错
MethodTest objMethodTest = (MethodTest)methodClass.getDeclaredConstructor().newInstance();
System.out.println("MethodTest类对象 :" + objMethodTest);
//invoke方法 第一个参数： 从底层方法被调用的对象 如果底层方法是静态的，则第一个参数obj对象传递null。
//第二个参数: 该方法调用的参数
//如果方法正常完成，则返回的值将返回给调用者.
Object objectreturn1 = methodPublic.invoke(objMethodTest, "菠萝");
//eat方法返回值为 null
System.out.println("eat方法 返回值为 ：" + objectreturn1);
System.out.println("***************第二种*******调用反射类中private成员方法**************************");
Method methodPrivate = methodClass.getDeclaredMethod("happy", String.class);
System.out.println("打印该private方法的修饰符 ：" + methodPrivate.getModifiers());
System.out.println("打印该private方法对象 表示方法的名称： "+methodPrivate.getName());
System.out.println("打印该public方法对象 可执行文件的形式参数的数量 ：" + methodPrivate.getParameterCount());
//如果是访问私有方法，则要加上这句话,禁止java语言使用时安全检查
methodPrivate.setAccessible(true);
Object objectreturn2 = methodPrivate.invoke(objMethodTest, "超级nice");
System.out.println("happy方法 返回值为："+objectreturn2);
System.out.println("***************第三种*******调用反射类中protected成员方法**************************");
Method methodProtected = methodClass.getDeclaredMethod("play", char.class);
System.out.println("打印该protected方法的修饰符 ：" + methodProtected.getModifiers());
System.out.println("打印该protected方法对象 表示方法的名称： "+methodProtected.getName());
System.out.println("打印该protected方法对象 可执行文件的形式参数的数量 ：" + methodProtected.getParameterCount());
Object objectreturn3 = methodProtected.invoke(objMethodTest, 'Y');
System.out.println("play方法 返回值为："+objectreturn3);
System.out.println("***************第四种*******调用反射类中default成员方法**************************");
Method methodDefault = methodClass.getDeclaredMethod("drink", int.class);
System.out.println("打印该protected方法的修饰符 ：" + methodDefault.getModifiers());
System.out.println("打印该protected方法对象 表示方法的名称： "+methodDefault.getName());
System.out.println("打印该protected方法对象 可执行文件的形式参数的数量 ：" + methodDefault.getParameterCount());
Object objectreturn4 = methodDefault.invoke(objMethodTest, 180);
System.out.println("drink方法 返回值为："+objectreturn4);
} catch (ClassNotFoundException | NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}打印log：
**********************获取反射后类对象*********************************
反射类对象 :class com.example.javademo.reflect.MethodTest
**********************获取反射类中所有的成员方法**************************
public void com.example.javademo.reflect.MethodTest.eat(java.lang.String)
private java.lang.String com.example.javademo.reflect.MethodTest.happy(java.lang.String)
protected void com.example.javademo.reflect.MethodTest.play(char)
int com.example.javademo.reflect.MethodTest.drink(int)
***************第一种*******调用反射类中public成员方法**************************
打印该public方法的修饰符 ：1
打印该public方法对象 表示方法的名称： eat
打印该public方法对象 可执行文件的形式参数的数量 ：1
调用 MethodTest默认的共有构造方法
MethodTest类对象 :com.example.javademo.reflect.MethodTest@15db9742
调用public成员方法 eat 吃的水果为 ：菠萝
eat方法 返回值为 ：null
***************第二种*******调用反射类中private成员方法**************************
打印该private方法的修饰符 ：2
打印该private方法对象 表示方法的名称： happy
打印该public方法对象 可执行文件的形式参数的数量 ：1
调用private成员方法 happy 今日心情：超级nice
happy方法 返回值为：超级nice
***************第三种*******调用反射类中protected成员方法**************************
打印该protected方法的修饰符 ：4
打印该protected方法对象 表示方法的名称： play
打印该protected方法对象 可执行文件的形式参数的数量 ：1
调用protected成员方法 play 玩游戏 ：Y
play方法 返回值为：null
***************第四种*******调用反射类中default成员方法**************************
打印该protected方法的修饰符 ：0
打印该protected方法对象 表示方法的名称： drink
打印该protected方法对象 可执行文件的形式参数的数量 ：1
调用default成员方法 drink 喝水毫升量 ：180
drink方法 返回值为：180
代码中基本都做了注释，通过上面的例子，总结：
1. 反射class对象， 反射Method对象 反射类实例对象 是3个不同的对象，要区分开
2. 在反射调用private方法时，一定要禁止java语言使用时安全检查，要setAccessible(true)，其他修饰符方法可以不用加这句话
3. (反射Method对象).invoke（Object obj, Object ...args） 方法参数的理解 ：
1. 第一个参数为 通过用反射方法构造出来的 反射类实例对象
2. 第二个可变参数为： 该方法需要传入的参数
3. 如果方法正常完成，则将返回值返回
3.4 反射类中的成员变量
| 方法 | 说明 |
| Field[] getFields() | 获取所有的"公有字段" |
| public Field getField(String fieldName) | 获取指定参数的共有字段 |
| .Field[] getDeclaredFields() | 获取所有字段，包括：私有、受保护、默认、公有； |
| public Field getDeclaredField(String fieldName) | 获取某个字段(包括私有的） |
| set(Object obj, Object value) | 将指定Field对象 设置为指定的新值 |
我们通过Demo讲解：
package com.example.javademo.reflect;
/**
* author : me
* date : 22-10-20下午4:06
* desc : 供反射调用的FieldTest类
* version: 1.0
*/
public class FieldTest {
public FieldTest() {
System.out.println("调用FieldTest 默认无参构造方法");
}
public int age = 18;
private String name = "张三";
String sex = "男";
protected String phoneNum = "123456789";
public int getAge() {
return age;
}
public String getName() {
return name;
}
public String getSex() {
return sex;
}
public String getPhoneNum() {
return phoneNum;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public void setSex(String sex) {
this.sex = sex;
}
public void setPhoneNum(String phoneNum) {
this.phoneNum = phoneNum;
}
@Override
public String toString() {
return "FieldTest{" +
"age=" + age +
", name='" + name + '\'' +
", sex='" + sex + '\'' +
", phoneNum='" + phoneNum + '\'' +
'}';
}
反射测试类：
package com.example.javademo.reflect;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
/**
* author : me
* date : 22-10-20下午4:11
* desc : 反射FiledTest类中各字段（Field）的实现类
* version: 1.0
*/
public class ReflectField {
public static void main(String[] args) {
//用正常的new对象的方式，给字段赋值，打印对象值， 测试用
/* FieldTest objcetFieldTest = new FieldTest();
objcetFieldTest.setAge(15);
objcetFieldTest.setName("xiaomao");
objcetFieldTest.setPhoneNum("12345678");
objcetFieldTest.setSex("男");
System.out.println(objcetFieldTest.toString());*/
//通过反射的方式，修改字段值
try {
//通过反射获取Class对象
Class FieldTestClass = Class.forName("com.example.javademo.reflect.FieldTest");
//用反射的方式来修改字段（成员变量）的值
System.out.println("************获取所有的字段(包括共有、私有、受保护、默认的)********************");
Field[] fields = FieldTestClass.getDeclaredFields();
for (Field f : fields) {
System.out.println(f);
}
//用反射的方式来构造FieldTestl类对象
FieldTest objFieldTest = (FieldTest) FieldTestClass.getDeclaredConstructor().newInstance();
System.out.println("*************反射获取public字段并调用***********************************");
//返回一个 Field对象，它表示的类或接口的指定已声明字段对象。
Field fieldPublic = FieldTestClass.getDeclaredField("age");
System.out.println("该字段的修饰符 ：" + fieldPublic.getModifiers());
System.out.println("该字段的名称 ：" + fieldPublic.getName());
/*
* 获取字段的值：有 getInt(Object obj) getLong(Object obj) get(Object obj)等方法
*
* obj ：为通过反射方法 构造出来的类对象
* */
//获取int类型 实例字段的默认值
System.out.println("通过反射方式获取age默认值 ： " + fieldPublic.getInt(objFieldTest));
/* 设置字段的值：
Field public void set(Object obj,Object value):
参数说明：
1.obj: 通过反射方法 构造出来的类对象
2.value:要为字段设置的值；
*/
fieldPublic.set(objFieldTest, 20);
//通过反射的方式调用 getAge() 方法
Method method = FieldTestClass.getDeclaredMethod("getAge");
Object objectReturn = method.invoke(objFieldTest);
System.out.println("通过反射方式set新值之后， age的值 ：" + objectReturn);
System.out.println("*************反射获取private字段并调用***********************************");
//在项目实际中，因为私有变量和方法，无法在外部类去调用它们，所以反射在这点上就派上用场了
Field fieldPrivate = FieldTestClass.getDeclaredField("name");
//private字段一定要调用setAccessible(true) 禁止java语言使用时安全检查
fieldPrivate.setAccessible(true);
System.out.println("通过反射方式获取age默认值 ： " + fieldPrivate.get(objFieldTest));
//修改private变量name的值
fieldPrivate.set(objFieldTest, "李四");
//通过反射的方式调用 getName() 方法
Method objectMethod = FieldTestClass.getDeclaredMethod("getName");
Object objectReturn1 = objectMethod.invoke(objFieldTest);
System.out.println("通过反射方式set新值之后， name的值 ：" + objectReturn1);
} catch (ClassNotFoundException | NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchFieldException e) {
e.printStackTrace();
}
}
打印log：
************获取所有的字段(包括共有、私有、受保护、默认的)********************
public int com.example.javademo.reflect.FieldTest.age
private java.lang.String com.example.javademo.reflect.FieldTest.name
java.lang.String com.example.javademo.reflect.FieldTest.sex
protected java.lang.String com.example.javademo.reflect.FieldTest.phoneNum
调用FieldTest 默认无参构造方法
*************反射获取public字段并调用***********************************
该字段的修饰符 ：1
该字段的名称 ：age
通过反射方式获取age默认值 ： 18
通过反射方式set新值之后， age的值 ：20
*************反射获取private字段并调用***********************************
通过反射方式获取age默认值 ： 张三
通过反射方式set新值之后， name的值 ：李四
通过例子，总结如下：
1. 反射class对象， 反射Field对象 反射类实例对象 是3个不同的对象，要区分开
2. 在反射调用private字段时，一定要禁止java语言使用时安全检查，要setAccessible(true)
3. Field public void set(Object obj,Object value):
参数说明： 1.obj: 通过反射方法 构造出来的类对象
2.value:要为字段设置的值；
3.5 反射类中静态方法和变量
怎么修改static修饰的变量呢？静态变量和方法是在类的实例化之前就进行了初始化（类的初始化阶段），静态变量和方法是从属于类本身的，跟new出来的具体对象无关，所以我们获取变量就不需要传入对象，直接传入null即可。
Demo如下：
package com.example.javademo.reflect;
/**
* author : me
* date : 22-10-24 上午10:33
* desc : 静态变量和方法 类
* version: 1.0
*/
public class StaticFieldTest {
public StaticFieldTest() {
System.out.println("调用 StaticFieldTest 无参构造方法");
}
//静态变量
public static int age = 15;
public static void setAge(int age) {
StaticFieldTest.age = age;
}
//静态方法
public static int getAge() {
return age;
}
}
反射测试类：
package com.example.javademo.reflect;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
/**
* author : me
* date : 22-10-24上午10:37
* desc : 反射类中的静态变量和方法
* version: 1.0
*/
public class ReflectStatic {
public static void main(String[] args) {
try {
//获取 StaticFieldTest class对象
Class staticClazz = Class.forName("com.example.javademo.reflect.StaticFieldTest");
//获取静态Field对象
Field staticField = staticClazz.getDeclaredField("age");
//因为是pulic修饰符，这句话也可以不用写
staticField.setAccessible(true);
//通过set方法，修改值, 静态变量 是从属于类，可以不用传入类实例对象，直接传入null
staticField.set(null, 25);
//验证修改后的值
Method agetet = staticClazz.getDeclaredMethod("getAge");
// 静态方法 是从属于类， 可以不用传入类实例对象，直接传入null
int agetest = (int) agetet.invoke(null);
System.out.println("**********************打印修改后的age值**************************");
System.out.println(agetest);
} catch (ClassNotFoundException | NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchFieldException e) {
e.printStackTrace();
}
}
打印结果：
**********************打印修改后的age值**************************
25总结如下：
1. 对于static 变量和方法，因为它是从属于类本身，在类的实例化之前就进行了初始化，当传入obj对象参数的时候，直接传入null即可。
4. 反射在Android中的应用
4.1 反射实现获取顶层activity的名称
如前言背景中的问题描述，有了上面的理论知识做为基础，实现代码如下：
/**
* @description: 通过反射方式获取 顶层activity名称
* @date: 22-10-24 下午3:29
* @author: me
* @param: null
* @return: boolean 如果是目标activity 则返回true
*/
public boolean isTopTargetActivity() {
try {
//通过包名和类名反射获取 class 对象
Class activityThreadClass = Class.forName("android.app.ActivityThread");
//第二种： 反射创建 activiyThread对象 反射调用静态方法，第一个参数obj对象传递 null
Object activityThreadObj = activityThreadClass.getMethod("currentActivityThread").invoke(null);
Log.e("test", "====activityThreadObj: "+activityThreadObj);
//获取 mActivities Field对象 final ArrayMap mActivities = new ArrayMap<>();
Field activitiesField = activityThreadClass.getDeclaredField("mActivities");
//禁止Java语言访问使用时进行检查
activitiesField.setAccessible(true);
//返回该所表示的字段的值 Field
Map activities = (Map) activitiesField.get(activityThreadObj);
for (Object activityClientRecord : activities.values()) {
//获取 ActivityClientRecord class对象
Class activityRecordClass = activityClientRecord.getClass();
//获取 boolean paused 字段 对象
Field pausedField = activityRecordClass.getDeclaredField("paused");
//允许暴力访问，禁止java语言运行时安全检查
pausedField.setAccessible(true);
//Activity onResume的判断条件
if (!pausedField.getBoolean(activityClientRecord)) {
//获取 Activity activity field对象
Field activityField = activityRecordClass.getDeclaredField("activity");
activityField.setAccessible(true);
//获取当前显示的activity的对象
Activity activity = (Activity) activityField.get(activityClientRecord);
//获取当前activity的名称
String className = activity.getClass().toString();
Log.e("test", "====通过反射获取的className===="+className);
if ("cn.com.test.activity.MainActivity".equals(className)) {
return true;
}
}
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
Log.e("test", "======ClassNotFoundException===="+e.getMessage());
} catch (InvocationTargetException e) {
Log.e("test", "======InvocationTargetException===="+e.getMessage());
} catch (NoSuchMethodException e) {
Log.e("test", "======NoSuchMethodException===="+e.getMessage());
} catch (NoSuchFieldException e) {
Log.e("test", "======NoSuchFieldException===="+e.getMessage());
} catch (IllegalAccessException e) {
Log.e("test", "======IllegalAccessException===="+e.getMessage());
}
return false;
} 4.2 反射调用SystemProperties中set get方法
再者，比如第三方应用是无法直接调用 SystemProperties中 get set 方法，我们也可以通过反射来实现， 这个工具类已经实现好，可以拿去直接用：
public class SystemPropertiesUtils {
private static final String TAG = "SystemPropertiesUtils";
private static Class mClassType = null;
private static Method mGetMethod = null;
private static Method mGetIntMethod = null;
private static Method mGetBooleanMethod = null;
private static Class getSystemPropertiesClass() throws ClassNotFoundException {
if (mClassType == null) {
mClassType = Class.forName("android.os.SystemProperties");
}
return mClassType;
}
private static Method getMethod() throws Exception {
if (mGetMethod == null) {
Class clazz = getSystemPropertiesClass();
mGetMethod = clazz.getDeclaredMethod("get", String.class);
}
return mGetMethod;
}
private static Method getIntMethod() throws Exception {
if (mGetIntMethod == null) {
Class clazz = getSystemPropertiesClass();
mGetIntMethod = clazz.getDeclaredMethod("getInt", String.class, int.class);
}
return mGetIntMethod;
}
private static Method getBooleanMethod() throws Exception {
if (mGetBooleanMethod == null) {
Class clazz = getSystemPropertiesClass();
mGetBooleanMethod = clazz.getDeclaredMethod("getBoolean", String.class, boolean.class);
}
return mGetBooleanMethod;
}
public static String get(String key, String def) {
try {
String value = (String) getMethod().invoke(null, key);
if (!TextUtils.isEmpty(value)) {
return value;
}
} catch (Exception e) {
Log.d(TAG, "Unable to read system properties");
}
return def;
}
public static int getInt(String key, int def) {
int value = def;
try {
value = (int) getIntMethod().invoke(null, key, def);
} catch (Exception e) {
Log.d(TAG, "Unable to read system properties");
}
return value;
}
public static boolean getBoolean(String key, boolean def) {
boolean value = def;
try {
value = (Boolean) getBooleanMethod().invoke(null, key, def);
} catch (Exception e) {
Log.d(TAG, "Unable to read system properties");
}
return value;
}
}
4.3 通过反射创建Bitmap缩略图
public static Bitmap createVideoThumbnail(String filePath) {
// MediaMetadataRetriever is available on API Level 8
// but is hidden until API Level 10
Class clazz = null;
Object instance = null;
try {
clazz = Class.forName("android.media.MediaMetadataRetriever");
instance = clazz.newInstance();
Method method = clazz.getMethod("setDataSource", String.class);
method.invoke(instance, filePath);
// The method name changes between API Level 9 and 10.
if (Build.VERSION.SDK_INT <= 9) {
return (Bitmap) clazz.getMethod("captureFrame").invoke(instance);
} else {
byte[] data = (byte[]) clazz.getMethod("getEmbeddedPicture").invoke(instance);
if (data != null) {
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, data.length);
if (bitmap != null) return bitmap;
}
return (Bitmap) clazz.getMethod("getFrameAtTime").invoke(instance);
}
} catch (IllegalArgumentException ex) {
// Assume this is a corrupt video file
} catch (RuntimeException ex) {
// Assume this is a corrupt video file.
} catch (InstantiationException e) {
Log.e(TAG, "createVideoThumbnail", e);
} catch (InvocationTargetException e) {
Log.e(TAG, "createVideoThumbnail", e);
} catch (ClassNotFoundException e) {
Log.e(TAG, "createVideoThumbnail", e);
} catch (NoSuchMethodException e) {
Log.e(TAG, "createVideoThumbnail", e);
} catch (IllegalAccessException e) {
Log.e(TAG, "createVideoThumbnail", e);
} finally {
try {
if (instance != null) {
clazz.getMethod("release").invoke(instance);
}
} catch (Exception ignored) {
}
}
return null;
}MediaMetadataRetriever.java 类中有个public无参构造方法， 可以通过反射方式clazz.getDeclaredConstructor().newInstance() 拿到这个 类对象
接下来，就是获取Method Field 对象 再通过invoke set 方法去修改方法 变量的值。
5. 总结
反射在Andorid中开发应用的比较多，Class对象， Constructor 对象，Method 对象 Field对象各自的常用API要理解并熟练运用， 结合源码多阅读多仿写，相信你也可以carry住反射。
6. 更新
#2023.02.07
在代码编译的时候，有Warnning警告：
Method getVolumeList = clz.getMethod("getVolumeList", null);
^
对于 varargs 调用, 应使用 Class
对于非 varargs 调用, 应使用 Class[], 这样也可以抑制此警告
警告: 最后一个参数使用了不准确的变量类型的 varargs 方法的非 varargs 调用;
StorageVolume[] result = (StorageVolume[]) getVolumeList.invoke(storageManager, null);
对于 varargs 调用, 应使用 Object
对于非 varargs 调用, 应使用 Object[], 这样也可以抑制此警告
修改方法如下：
警告： 最后一个参数使用了不准确的变量类型的 varargs 方法的非 varargs 调用；
[javac] 对于 varargs 调用，应使用 Java.lang.Object
[javac] 对于非 varargs 调用，应使用 java.lang.Object[]，这样也可以抑制此警告程序是一样的，在jdk1.4下可以编译通过，但在1.5就不行。
Method getVolumeList = clz.getMethod("getVolumeList", new Class[0]);
StorageVolume[] result = (StorageVolume[]) getVolumeList.invoke(storageManager, new Object[]{});
#2023.02.14
关于StorageManager.java 文件中的反射方法
/**
* 通过反射 返回已挂载成功的外设的StorageVolume数组
*/
public StorageVolume[] getVolumeList(StorageManager storageManager) {
try {
Class clz = Class.forName("android.os.storage.StorageManager");
Method getVolumeList = clz.getMethod("getVolumeList", new Class[0]);
StorageVolume[] result = (StorageVolume[]) getVolumeList.invoke(storageManager, new Object[]{});
return result;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
StorageVolume[] result = getVolumeList(manager);
mVolume = manager.findVolumeByUuid(result[1].getUuid());
// get StorageManager
StorageManager sm = null;
if (android.os.Build.VERSION.SDK_INT >= android.os.Build.VERSION_CODES.M) {
sm = getSystemService(StorageManager.class);
}
if (sm != null) {
List volumes = null;
try {
volumes = (List) sm.getClass().getMethod("getVolumes").invoke(sm);
} catch (Exception e) {
Log.e(TAG, "exception: " + e.getMessage());
}
if (volumes != null) {
for (VolumeInfo vol : volumes) {
DiskInfo diskInfo = vol.getDisk();
if (diskInfo != null && diskInfo.isSd()) {
// is SD
Log.d(TAG, "sdcard disk id: " + diskInfo.getId());
try {
// format
sm.getClass().getMethod("partitionPublic", String.class).invoke(sm, diskInfo.getId());
} catch (Exception e) {
Log.e(TAG, "partitionPublic exception: " + e.getMessage());
}
}
}
}
} #2023.09.25
反射调用静态方法
public class Util {
//静态方法
public static void testFive() {
Log.e("test", "======");
}
//普通私有方法
private void testsix() {
Log.e("test", "===xxxx====");
}
}
//反射调用
try {
Class claz = Class.forName("com.example.okhttptest.Util");
Method method = claz.getDeclaredMethod("testFive");
Util utilobj = (Util) claz.newInstance();
//调用静态方法，传递object为 null即可
method.invoke(null);
Method method1 = claz.getDeclaredMethod("testsix");
method1.setAccessible(true);
method1.invoke(utilobj);
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
}
}