一、反射的概念及在Java中的类反射
反射主要是指程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力。在计算机科学领域,反射是一类应用,它们能够自描述和自控制。这类应用通过某种机制来实现对自己行为的描述和检测,并能根据自身行为的状态和结果,调整或修改应用所描述行为的状态和相关的语义。
好,了解这些,那我们就知道了,我们可以利用反射机制在Java程序中,动态的去调用一些protected甚至是private的方法或类,这样可以很大程度上满足我们的一些比较特殊需求。你当然会问,反射机制在Android平台下有何用处呢?
我们在进行Android程序的开发时,为了方便调试程序,并快速定位程序的错误点,会从网上下载到对应版本的Android
那么,对于这个问题,第一种方法就是自己去掉Android源码中的"@hide"标记,然后重新编译生成一个SDK。另一种方法就是使用Java反射机制了,可以利用这种反射机制访问存在访问权限的方法或修改其域。
废话半天,该入正题了,在进入正题之前,先给上一个反射测试类的代码,该代码中定义了我们需要进行反射的类,该类并没有实际的用途,仅供做为测试类。提示:本文提供的代码,并不是Android平台下的代码,而是一个普通的Java程序,仅仅是对Java反射机制的Demo程序,所以大家不要放在Android下编译啊,否则出现问题,别追究我的责任啦!

import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.io.Serializable;
public class ReflectionTest extends Object implements ActionListener,Serializable{
// 成员变量
private int bInt;
public Integer bInteger = new Integer(4);
public String strB = "crazypebble";
private String strA;
// 构造函数
public ReflectionTest() {
}
protected ReflectionTest( int id, String name) {
}
// 成员方法
public int abc( int id, String name) {
System.out.println("crazypebble ---> " + id + "-" + name);
return 0;
}
protected static void edf() {
}
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
// TODO Auto-generated method stub
}
}
二、反射机制中需要使用到的类
我把需要使用的类列在下表中,其中对我们特别有用的类,通过着重标记显示出来,并将在后面的使用中逐步解释:
三、Class类
首先向大家说明一点,Class本身就是一个类,Class是该类的名称。看下面这个类的定义:
public
Class类是整个Java反射机制的源头,Class类本身表示Java对象的类型,我们可通过一个Object对象的getClass()方法取得一个对象的类型,此函数返回的就是一个Class类。获取Class对象的方法有很多种:
在平时的使用,要注意对这几种方法的灵活运用,尤其是对Class.forName()方法的使用。因为在很多开发中,会直接通过类的名称取得Class类的对象。
四、获取类的相关信息
1、获取构造方法
Class类提供了四个public方法,用于获取某个类的构造方法。
Constructor
Constructor
Constructor
Constructor
由于Java语言是一种面向对象的语言,具有多态的性质,那么我们可以通过构造方法的参数列表的不同,来调用不同的构造方法去创建类的实例。同样,获取不同的构造方法的信息,也需要提供与之对应的参数类型信息;因此,就产生了以上四种不同的获取构造方法的方式。

public static void get_Reflection_Constructors(ReflectionTest r) {
Class temp = r.getClass();
String className = temp.getName(); // 获取指定类的类名
try {
Constructor[] theConstructors = temp.getDeclaredConstructors(); // 获取指定类的公有构造方法
for ( int i = 0; i < theConstructors.length; i++) {
int mod = theConstructors[i].getModifiers(); // 输出修饰域和方法名称
System.out.print(Modifier.toString(mod) + " " + className + "(");
Class[] parameterTypes = theConstructors[i].getParameterTypes(); // 获取指定构造方法的参数的集合
for ( int j = 0; j < parameterTypes.length; j++) { // 输出打印参数列表
System.out.print(parameterTypes[j].getName());
if (parameterTypes.length > j+1) {
System.out.print(", ");
}
}
System.out.println(")");
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
2、获取类的成员方法
与获取构造方法的方式相同,存在四种获取成员方法的方式。
Method
Method[]
Method
Method[]

public static void get_Reflection_Method(ReflectionTest r) {
Class temp = r.getClass();
String className = temp.getName();
// Method[] methods = temp.getDeclaredMethods();
Method[] methods = temp.getMethods();
for ( int i = 0; i < methods.length; i++) {
// 打印输出方法的修饰域
int mod = methods[i].getModifiers();
System.out.print(Modifier.toString(mod) + " ");
// 输出方法的返回类型
System.out.print(methods[i].getReturnType().getName());
// 获取输出的方法名
System.out.print(" " + methods[i].getName() + "(");
// 打印输出方法的参数列表
Class[] parameterTypes = methods[i].getParameterTypes();
for ( int j = 0; j < parameterTypes.length; j++) {
System.out.print(parameterTypes[j].getName());
if (parameterTypes.length > j+1) {
System.out.print(", ");
}
}
System.out.println(")");
}
}
在获取类的成员方法时,有一个地方值得大家注意,就是getMethods()方法和getDeclaredMethods()方法。
getMethods():用于获取类的所有的public修饰域的成员方法,包括从父类继承的public方法和实现接口的public方法;
getDeclaredMethods():用于获取在当前类中定义的所有的成员方法和实现的接口方法,不包括从父类继承的方法。
大家可以查考一下开发文档的解释:
因此在示例代码的方法get_Reflection_Method(...)中,ReflectionTest类继承了Object类,实现了actionPerformed方法,并定义如下成员方法:
通过这两个语句执行后的结果不同:
a、Method[]
b、Method[]
3、获取类的成员变量(成员属性)
存在四种获取成员属性的方法
Field
Field[]
Field
Field[]

public static void get_Reflection_Field_Value(ReflectionTest r) {
Class temp = r.getClass(); // 获取Class类的对象的方法之一
try {
System.out.println("public 属性");
Field[] fb = temp.getFields();
for ( int i = 0; i < fb.length; i++) {
Class cl = fb[i].getType(); // 属性的类型
int md = fb[i].getModifiers(); // 属性的修饰域
Field f = temp.getField(fb[i].getName()); // 属性的值
f.setAccessible( true);
Object value = (Object)f.get(r);
// 判断属性是否被初始化
if (value == null) {
System.out.println(Modifier.toString(md) + " " + cl + " : " + fb[i].getName());
}
else {
System.out.println(Modifier.toString(md) + " " + cl + " : " + fb[i].getName() + " = " + value.toString());
}
}
System.out.println("public & 非public 属性");
Field[] fa = temp.getDeclaredFields();
for ( int i = 0; i < fa.length; i++) {
Class cl = fa[i].getType(); // 属性的类型
int md = fa[i].getModifiers(); // 属性的修饰域
Field f = temp.getDeclaredField(fa[i].getName()); // 属性的值
f.setAccessible( true); // Very Important
Object value = (Object) f.get(r);
if (value == null) {
System.out.println(Modifier.toString(md) + " " + cl + " : " + fa[i].getName());
}
else {
System.out.println(Modifier.toString(md) + " " + cl + " : " + fa[i].getName() + " = " + value.toString());
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
4、获取类、属性、方法的修饰域
类Class、Method、Constructor、Field都有一个public方法int
在开发文档中,可以查阅到,Modifier类中定义了若干特定的修饰域,每个修饰域都是一个固定的int数值,列表如下:
该类不仅提供了若干用于判断是否拥有某中修饰域的方法boolean
五、如何调用类中的private方法
在介绍之前,先放一个代码吧,这段代码是参考其他文章的代码拷贝过来的,代码不算长,但是动态调用类的成员方法的过程讲解的通俗易懂。

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Method;
public class LoadMethod {
public Object Load(String cName, String MethodName, String[] types, String[] params) {
Object retObject = null;
try {
// 加载指定的类
Class cls = Class.forName(cName); // 获取Class类的对象的方法之二
// 利用newInstance()方法,获取构造方法的实例
// Class的newInstance方法只提供默认无参构造实例
// Constructor的newInstance方法提供带参的构造实例
Constructor ct = cls.getConstructor( null);
Object obj = ct.newInstance( null);
// Object obj = cls.newInstance();
// 构建 方法的参数类型
Class paramTypes[] = this.getMethodTypesClass(types);
// 在指定类中获取指定的方法
Method meth = cls.getMethod(MethodName, paramTypes);
// 构建 方法的参数值
Object argList[] = this.getMethodParamObject(types, params);
// 调用指定的方法并获取返回值为Object类型
retObject = meth.invoke(obj, argList);
} catch (Exception e) {
System.err.println(e);
}
return retObject;
}
public Class[] getMethodTypesClass(String[] types) {
Class[] cs = new Class[types.length];
for ( int i = 0; i < cs.length; i++) {
if (types[i] != null || !types[i].trim().equals("")) {
if (types[i].equals("int") || types[i].equals("Integer")) {
cs[i] = Integer.TYPE;
}
else if (types[i].equals("float") || types[i].equals("Float")) {
cs[i] = Float.TYPE;
}
else if (types[i].equals("double") || types[i].equals("Double")) {
cs[i] = Double.TYPE;
}
else if (types[i].equals("boolean") || types[i].equals("Boolean")) {
cs[i] = Boolean.TYPE;
}
else {
cs[i] = String. class;
}
}
}
return cs;
}
public Object[] getMethodParamObject(String[] types, String[] params) {
Object[] retObjects = new Object[params.length];
for ( int i = 0; i < retObjects.length; i++) {
if(!params[i].trim().equals("")||params[i]!= null){
if(types[i].equals("int")||types[i].equals("Integer")){
retObjects[i]= new Integer(params[i]);
}
else if(types[i].equals("float")||types[i].equals("Float")){
retObjects[i]= new Float(params[i]);
}
else if(types[i].equals("double")||types[i].equals("Double")){
retObjects[i]= new Double(params[i]);
}
else if(types[i].equals("boolean")||types[i].equals("Boolean")){
retObjects[i]= new Boolean(params[i]);
}
else{
retObjects[i] = params[i];
}
}
}
return retObjects;
}
}
要调用一个类的方法,首先需要一个该类的实例(当然,如果该类是static,就不需要实例了,至于原因,你懂得!)。
1、创建一个类的实例
在得到一个类的Class对象之后,我们可以利用类Constructor去实例化该对象。Constructor支持泛型,也就是它本身应该是Constructor。这个类有一个public成员函数:T
在代码LoadMethod.java和LoadMethodEx.java中,分别给出了两种实例化Class类的方法:一种是利用Constructor类调用newInstance()方法;另一种就是利用Class类本身的newInstance()方法创建一个实例。两种方法实现的效果是一样的。
// Class的newInstance方法,仅提供默认无参的实例化方法,类似于无参的构造方法
// Constructor的newInstance方法,提供了带参数的实例化方法,类似于含参的构造方法
Constructor ct = cls.getConstructor( null);
Object obj = ct.newInstance( null);
Object obj = cls.newInstance();
2、行为
Method类中包含着类的成员方法的信息。在Method类中有一个public成员函数:Object
如果某一个方法是Java类的静态方法,那么Object
对类的成员变量进行读写,在Field类中有两个public方法:
Object
Void
其中,Object参数是需要传入的对象;如果成员变量是静态属性,在object可传入null。
六、对LoadMethod.java的优化处理
在上一节中给出的LoadMethod.java中,类LoadMethod对固定参数类型的方法进行了调用,并且参数类型是通过一个String[]数组传入,然后经过方法
因此,我对LoadMethod类进行了一定的优化处理。先附上代码:

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Method;
public class LoadMethodEx {
public Object Load(String cName, String MethodName, Object[] params) {
Object retObject = null;
try {
// 加载指定的类
Class cls = Class.forName(cName); // 获取Class类的对象的方法之二
// 利用newInstance()方法,获取构造方法的实例
// Class的newInstance方法只提供默认无参构造实例
// Constructor的newInstance方法提供带参的构造实例
Constructor ct = cls.getConstructor( null);
Object obj = ct.newInstance( null);
// Object obj = cls.newInstance();
// 根据方法名获取指定方法的参数类型列表
Class paramTypes[] = this.getParamTypes(cls, MethodName);
// 获取指定方法
Method meth = cls.getMethod(MethodName, paramTypes);
meth.setAccessible( true);
// 调用指定的方法并获取返回值为Object类型
retObject = meth.invoke(obj, params);
} catch (Exception e) {
System.err.println(e);
}
return retObject;
}
public Class[] getParamTypes(Class cls, String mName) {
Class[] cs = null;
Method[] mtd = cls.getDeclaredMethods();
for ( int i = 0; i < mtd.length; i++) {
if (!mtd[i].getName().equals(mName)) { // 不是我们需要的参数,则进入下一次循环
continue;
}
cs = mtd[i].getParameterTypes();
}
return cs;
}
}
如果我们已经知道某个类名和需要动态调用的方法名,怎样才能不用传入方法的参数类型就可以调用该方法呢?
1、LoadMethodEx类,少了一个参数(方法参数类型列表),本文直接从类LoadMethod内部获取该参数类型列表,不需要用户传入该信息,好处其实也不言而喻了。
2、方法的参数值:类LoadMethod是将所有的方法参数都做为一个String来传入,在传入再进行解析;而本文则直接使用Object类型做为参数类型,因为invoke(Object
在调用LoadMethod的Load()方法时,用户只需要知道类名、方法名,并且将已经初始化的参数先向上转型为Object,然后传递给Load()方法即可。方法的返回值为Object,这个肯定是由用户根据自己的需要,再转换成自己所需的类型。

public 属性
public class java.lang.Integer : bInteger = 4
public class java.lang.String : strB = crazypebble
public & 非public 属性
private int : bInt = 0
public class java.lang.Integer : bInteger = 4
public class java.lang.String : strB = crazypebble
private class java.lang.String : strA
构造方法:
public crazypebble.reflectiontest.ReflectionTest()
protected crazypebble.reflectiontest.ReflectionTest( int, java.lang.String)
父类/接口:
父类: java.lang.Object
接口0: java.awt.event.ActionListener
接口1: java.io.Serializable
成员方法:
public int abc( int, java.lang.String)
public void actionPerformed(java.awt.event.ActionEvent)
public final native void wait( long)
public final void wait()
public final void wait( long, int)
public boolean equals(java.lang.Object)
public java.lang.String toString()
public native int hashCode()
public final native java.lang.Class getClass()
public final native void notify()
public final native void notifyAll()
反射机制调用方法:LoadMethod
crazypebble ---> 1-hello, android-1!
反射机制调用方法:LoadMethodEx
crazypebble ---> 2-hello, android-2?
返回结果:0
七、总结
关于反射机制,其实还有一个比较敏感的话题,就是反射机制带来我们的安全性问题。由于我在这方面研究的不是很深入,所以讲不好。大家有空可以跟踪一下在本文最后提供的两个链接,里面有一些介绍。
我们介绍了Java的反射机制,但是在Android平台下,反射机制具体有没有什么用途呢?答案是肯定的。推荐大家看一篇文章《利用Java反射技术阻止通过按钮关闭对话框》,这篇文章为优快云推荐为精品文章,所以还是很值得一看的。我特地从优快云转载过来供大家一起学习。
原链接:http://blog.youkuaiyun.com/nokiaguy/archive/2010/07/27/5770263.aspx
转载链接:http://www.cnblogs.com/crazypebble/archive/2011/04/13/2014297.html
程序实现的源码:

import java.lang.reflect.Field;
import android.app.Activity;
import android.app.AlertDialog;
import android.content.DialogInterface;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
public class MainActivity extends Activity {
private static Button btnHandler = null;
private static Button btnShowing = null;
AlertDialog alertDialog = null;
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
btnHandler = (Button)findViewById(R.id.btn_mHandler);
btnHandler.setOnClickListener( new ButtonListener());
btnShowing = (Button)findViewById(R.id.btn_mShowing);
btnShowing.setOnClickListener( new ButtonListener());
alertDialog = new AlertDialog.Builder( this)
.setTitle("abc")
.setMessage("Content")
.setIcon(R.drawable.icon)
.setPositiveButton("确定", new PositiveClickListener())
.setNegativeButton("取消", new NegativeClickListener())
.create();
}
private class ButtonListener implements OnClickListener {
@Override
public void onClick(View v) {
switch (v.getId()) {
case R.id.btn_mHandler:
modify_mHandler();
alertDialog.show();
break;
case R.id.btn_mShowing:
alertDialog.show();
break;
default:
break;
}
}
}
private class PositiveClickListener implements android.content.DialogInterface.OnClickListener {
@Override
public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
// 方法二时启用
modify_dismissDialog( false);
}
}
private class NegativeClickListener implements android.content.DialogInterface.OnClickListener {
@Override
public void onClick(DialogInterface dialog, int which) {
// 方法一时启用
// dialog.dismiss();
// 方法二时启用
modify_dismissDialog( true);
}
}
public void modify_mHandler() {
try {
Field field = alertDialog.getClass().getDeclaredField("mAlert");
field.setAccessible( true);
// 获取mAlert变量的值
Object obj = field.get(alertDialog);
field = obj.getClass().getDeclaredField("mHandler");
field.setAccessible( true);
// 修改mHandler变量的值,使用新的ButtonHandler类
field.set(obj, new MyButtonHandler(alertDialog));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public void modify_dismissDialog( boolean flag) {
try {
Field field = alertDialog.getClass().getSuperclass().getDeclaredField("mShowing");
field.setAccessible( true);
// 将mShowing变量设为false,表示对话框已经关闭
field.set(alertDialog, flag);
alertDialog.dismiss();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

import java.lang.ref.WeakReference;
import android.content.DialogInterface;
import android.os.Handler;
import android.os.Message;
public class MyButtonHandler extends Handler{
// Button clicks have Message.what as the BUTTON{1,2,3} constant
private static final int MSG_DISMISS_DIALOG = 1;
private WeakReference mDialog;
public MyButtonHandler(DialogInterface dialog) {
mDialog = new WeakReference(dialog);
}
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what) {
case DialogInterface.BUTTON_POSITIVE:
case DialogInterface.BUTTON_NEGATIVE:
case DialogInterface.BUTTON_NEUTRAL:
((DialogInterface.OnClickListener) msg.obj).onClick(mDialog.get(), msg.what);
break;
}
}
}
看完上面这篇文章之后,希望大家明确一点的是:反射机制通过void