編輯:關於Android編程

反射是一種能夠在程序運行時動態訪問、修改某個類中任意屬性(狀態)和方法(行為)的機制(包括private實例和方法),java反射機制提供了以下幾個功能:
在運行時判斷任意一個對象所屬的類;
在運行時構造任意一個類的對象;
在運行時判斷任意一個類所具有的成員變量和方法;
在運行時調用任意一個對象的方法。
反射涉及到四個核心類:
java.lang.Class.java:類對象;
java.lang.reflect.Constructor.java:類的構造器對象;
java.lang.reflect.Method.java:類的方法對象;
java.lang.reflect.Field.java:類的屬性對象;
操作因訪問權限限制的屬性和方法;
實現自定義注解;
動態加載第三方jar包,解決android開發中方法數不能超過65536個的問題;
按需加載類,節省編譯和初始化APK的時間;
當我們編寫完一個Java項目之後,每個java文件都會被編譯成一個.class文件,這些Class對象承載了這個類的所有信息,包括父類、接口、構造函數、方法、屬性等,這些class文件在程序運行時會被ClassLoader加載到虛擬機中。當一個類被加載以後,Java虛擬機就會在內存中自動產生一個Class對象。我們通過new的形式創建對象實際上就是通過這些Class來創建,只是這個過程對於我們是不透明的而已。
反射的工作原理就是借助Class.java、Constructor.java、Method.java、Field.java這四個類在程序運行時動態訪問和修改任何類的行為和狀態。
父類Personon.java:
package com.eebbk.reflectdemo; public class Person { String mName; String mSex; public int mAge; public Person(String aName, String aSex, int aAge) { mName = aName; mSex = aSex; mAge = aAge; } public int getmAge() { return mAge; } public void setmAge(int mAge) { this.mAge = mAge; } public String getmName() { return mName; } public void setmName(String mName) { this.mName = mName; } public String getmSex() { return mSex; } public void setmSex(String mSex) { this.mSex = mSex; } private String getDescription() { return "黃種人"; } }
接口ICompany.java:
package com.eebbk.reflectdemo;
public interface ICompany{
String getCompany();
}
子類ProgramMonkey.java:
package com.eebbk.reflectdemo;
public class ProgramMonkey extends Person implements ICompany {
String mLanguage = "C#";
String mCompany = "BBK";
public ProgramMonkey(String aName, String aSex, int aAge) {
super(aName, aSex, aAge);
}
public ProgramMonkey(String language, String company, String aName,
String aSex, int aAge) {
super(aName, aSex, aAge);
mLanguage = language;
mCompany = company;
}
public String getmLanguage() {
return mLanguage;
}
public void setmLanguage(String mLanguage) {
this.mLanguage = mLanguage;
}
private int getSalaryPerMonth() {
return 12306;
}
@Override
public String getCompany() {
return mCompany;
}
}
public class ReflectActivity extends Activity {
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_reflect_layout);
}
public void onClick(View v) {
switch (v.getId()) {
case R.id.getClassObjectBtnId: {
getClassObject();
}
break;
case R.id.getMethodInfoBtnId: {
getMethodInfo();
}
break;
case R.id.getFieldInfoBtnId: {
getFieldInfo();
}
break;
case R.id.getSuperClassInfoBtnId: {
getSuperClass();
}
break;
case R.id.getInterfaceInfoBtnId: {
getInterfaces();
}
break;
case R.id.compareMethodAndFieldBtnId: {
compareCallMethodAndField();
}
break;
default: {
}
break;
}
}
private void getClassObject() {
Class classObject = null;
classObject = getClassObject_1();
LogE("classObject_1 name : " + classObject.getName());
classObject = getClassObject_2();
LogE("classObject_2 name : " + classObject.getName());
classObject = getClassObject_3();
LogE("classObject_3 name : " + classObject.getName());
}
private void getMethodInfo() {
getAllMethods();
getCurrentClassMethods();
}
private void getFieldInfo() {
getAllFields();
getCurrentClassFields();
}
private void getSuperClass() {
ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12);
Class superClass = programMonkey.getClass().getSuperclass();
while (superClass != null) {
Log.e("programMonkey's super class is : " + superClass.getName());
// 再獲取父類的上一層父類,直到最後的 Object 類,Object 的父類為 null
superClass = superClass.getSuperclass();
}
}
private void getInterfaces() {
ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12);
Class[] interfaceses = programMonkey.getClass().getInterfaces();
for (Class class1 : interfaceses) {
Log.e("programMonkey's interface is : " + class1.getName());
}
}
private void compareCallMethodAndField() {
long callMethodCostTime = getCallMethodCostTime(10000);
Log.e("callMethodCostTime == " + callMethodCostTime);
long callFieldCostTime = getCallFieldCostTime(10000);
Log.e("callFieldCostTime == " + callFieldCostTime);
}
private long getCallMethodCostTime(int count) {
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int index = 0; index < count; index++) {
ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12);
try {
Method setmLanguageMethod = programMonkey.getClass().getMethod(
"setmLanguage", String.class);
setmLanguageMethod.setAccessible(true);
setmLanguageMethod.invoke(programMonkey, "Java");
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return System.currentTimeMillis() - startTime;
}
private long getCallFieldCostTime(int count) {
long startTime = System.currentTimeMillis();
for (int index = 0; index < count; index++) {
ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12);
try {
Field ageField = programMonkey.getClass().getDeclaredField(
"mLanguage");
ageField.set(programMonkey, "Java");
} catch (NoSuchFieldException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return System.currentTimeMillis() - startTime;
}
/** * 獲取當前類中的所有方法 * * */
private void getCurrentClassMethods() {
ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12);
Method[] methods = programMonkey.getClass().getDeclaredMethods();
for (Method method : methods) {
LogE("declared method name : " + method.getName());
}
try {
Method getSalaryPerMonthMethod = programMonkey.getClass().getDeclaredMethod("getSalaryPerMonth");
getSalaryPerMonthMethod.setAccessible(true);
// 獲取返回類型
Class returnType = getSalaryPerMonthMethod.getReturnType();
Log.e("getSalaryPerMonth 方法的返回類型 : " + returnType.getName());
// 獲取方法的參數類型列表
Class[] paramClasses = getSalaryPerMonthMethod.getParameterTypes();
for (Class class1 : paramClasses) {
Log.e("getSalaryPerMonth 方法的參數類型 : " + class1.getName());
}
// 是否是 private 函數,屬性是否是 private 也可以使用這種方式判斷
LogE(getSalaryPerMonthMethod.getName()+ " is private "+ Modifier.isPrivate(getSalaryPerMonthMethod.getModifiers()));
// 執行方法
Object result = getSalaryPerMonthMethod.invoke(programMonkey);
LogE("getSalaryPerMonth 方法的返回結果: " + result);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/** * 獲取當前類和父類的所有公有方法 * * */
private void getAllMethods() {
ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12);
// 獲取當前類和父類的所有公有方法
Method[] methods = programMonkey.getClass().getMethods();
for (Method method : methods) {
Log.e("method name : " + method.getName());
}
try {
Method setmLanguageMethod = programMonkey.getClass().getMethod("setmLanguage", String.class);
setmLanguageMethod.setAccessible(true);
// 獲取返回類型
Class returnType = setmLanguageMethod.getReturnType();
Log.e("setmLanguage 方法的返回類型 : " + returnType.getName());
// 獲取方法的參數類型列表
Class[] paramClasses = setmLanguageMethod.getParameterTypes();
for (Class class1 : paramClasses) {
Log.e("setmLanguage 方法的參數類型 : " + class1.getName());
}
// 是否是 private 函數,屬性是否是 private 也可以使用這種方式判斷
Log.e(setmLanguageMethod.getName() + " is private "+ Modifier.isPrivate(setmLanguageMethod.getModifiers()));
// 執行方法
Object result = setmLanguageMethod.invoke(programMonkey, "Java");
Log.e("setmLanguage 方法的返回結果: " + result);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
private Class getClassObject_1() {
return ProgramMonkey.class;
}
private Class getClassObject_2() {
ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12);
return programMonkey.getClass();
}
private Class getClassObject_3() {
try {
return Class.forName("com.eebbk.reflectdemo.ProgramMonkey");
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
/** * 得到當前類的所有實例 * * */
private void getCurrentClassFields() {
ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12);
// 獲取當前類的所有屬性
Field[] publicFields = programMonkey.getClass().getDeclaredFields();
for (Field field : publicFields) {
Log.e("declared field name : " + field.getName());
} try {
// 獲取當前類的某個屬性
Field ageField = programMonkey.getClass().getDeclaredField("mAge");
// 獲取屬性值
Log.e(" my age is : " + ageField.getInt(programMonkey));
// 設置屬性值
ageField.set(programMonkey, 10);
LogE(" my age is : " + ageField.getInt(programMonkey));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/** * 得到當前類和父類的所有公有屬性 * * */
private void getAllFields() {
ProgramMonkey programMonkey = new ProgramMonkey("小明", "男", 12);
// 得到當前類和父類的所有公有屬性
Field[] publicFields = programMonkey.getClass().getFields();
for (Field field : publicFields) {
try {
Log.e("field name : " + field.getName()); // 獲取當前類和父類的某個公有屬性Field ageField = programMonkey.getClass().getField("mAge"); LogE(" age is : " + ageField.getInt(programMonkey)); ageField.set(programMonkey, 8); LogE(" my age is : " + ageField.getInt(programMonkey));三種獲取類信息的方式:

獲取當前類的方法、獲取當前類和父類的所有公有方法:

獲取當前類的所有實例、獲取當前類和父類的所有公有實例:

獲取父類信息:

獲取接口信息:

比較反射方法和實例的性能差異:

通過上面的示例可以發現,通過反射能夠完成之前所描述的事情,並且反射方法比反射實例要慢很多。
性能問題:通過反射訪問、修改類的屬性和方法時會遠慢於直接操作,但性能問題的嚴重程度取決於在程序中是如何使用反射的。如果使用得很少,不是很頻繁,性能將不會是什麼問題;
安全性問題:反射可以隨意訪問和修改類的所有狀態和行為,破壞了類的封裝性,如果不熟悉被反射類的實現原理,隨意修改可能導致潛在的邏輯問題;
兼容性問題:因為反射會涉及到直接訪問類的方法名和實例名,不同版本的API如果有變動,反射時找不到對應的屬性和方法時會報異常;
通過反射訪問方法比實例慢很多;
有用到反射的類不能被混淆;
反射存在性能問題,但使用不頻繁、按需使用時,對程序性能影響並不大;
反射存在安全性問題,因為可以隨意修改類的所有狀態和行為(包括private方法和實例);
使用反射訪問Android的API時需要注意因為不同API版本導致的兼容性問題;
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