Java反射

反射

1. 什么是反射？

​ 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

2. Java反射提供了什么能力？

​ 在Java运行时环境中，对于任意一个类，都知道这个类有哪些属性和方法，对于任意一个对象都能调用它的任意一个方法。具体的能力如下：

• 1.在运行时判断任意一个对象所属的类。
• 2.在运行时构造任意一个类的对象。
• 3.在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。
• 4.在运行时调用任意一个对象的方法。

3.反射的作用是什么？

​ 反射可以在程序运行的时候，动态修改程序的某些属性，使得程序按照我们设计的流程运行。大量开源框架都会用到反射机制，例如：

• 腾讯的Tinker热修复框架会反射DexPathList类拿到dexElements变量，将补丁dex文件放入到dexElements数组的第一个，让ClassLoader首先加载已修复的类。
• 360的DroidPlugin等插件化框架会反射AMS偷梁换柱intent，来绕过AMS对待启动的Activity是否注册Mainifest的验证。
• ARouter、ButterKnife、Retrofit、Dagger2等等开源框架都会通过反射拿到用户使用注解的类，然后完成参数注入或者获取。

下面用一张图来解释一下反射来实现Hook的原理：

​ 横轴是程序正常运行的时间轴，我们通过反射机制在编译期或者运行时拿到程序中的某个类，动态修改该类中的一些属性，使程序按照我们期望的点运行。该机制主要还是用于我们无法修改到别人的代码，又要借助别人的代码实现自己期望的逻辑的场景。

反射图解.png

4. 反射有什么缺点？

​ 大量运用反射会导致程序变慢，但是经过测试，一般使用反射的数量级在1000以下，几乎可以忽略影响。那么为什么反射会导致程序性能变差呢：

• 在使用反射的过程中会产生大量的临时对象
• 虚拟机在检查对象可见性的时候是会消耗CPU资源
• 反射会生成没有优化的字节码
• 进行拆箱、装箱、类型转换的时候会消耗资源

5. 如何使用反射？

​ 在JDK中主要有以下类来实现反射机制，这些（除了第一个）都位于rt.jar的java.lang.reflect包中

• Class类：代表一个类，位于java.lang包下。
• 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。
• Array类：提供了动态创建数组，以及访问数组的元素的静态方法。

详细API我先用一张图展示出来，然后一个一个阐述用法。

反射.png

5.1 Class类的6种获取方式

• 类名.class。 例如: MainActivity.class;

• 对象.getClass()。 例如: View view; view.getClass();

• Class.forName("全限定名")。 例如: Class.forName("java.lang.String");

• 类.class.getClassLoader().loadClass("全限定名")。

  例如: MainActivity.class.getClassLoader().loadClass("java.lang.String");

• 子类.class.getSuperClass()。 例如: MainActivity.class.getSuperclass();

• 包装类.class。 例如: Integer.class、ContextThemeWrapper.class

5.2 根据类获取类名、全限定名和包名

• getName() 获取全限定名。 例如: MainActivity.class.getName()
• getSimpleName() 获得类名。例如: MainActivity.class.getSimpleName()
• getPackage().getName()包名。 例如: MainActivity.class.getPackage().getName()

5.3 获取变量、属性

• getField("属性名") 获取public公共属性，包括可以获取父类的
• getName() 属性名
• getModifiers() 修饰符
• getType() 数据类型
• set(对象名，属性值) 给属性赋值。相当于 对象名.set属性名
• get(对象名) 获取属性。相当于 对象名.get属性名
• getDeclearedField("属性名") 获取指定属性
• setAccessible(true) 放开private属性访问权
• getDeclearedFields() 获取类的全部属性

5.4 获取类中的方法

• getMethod(方法名，参数数据类型(没有参数传null)) 获取public方法
• getDeclearedMethod(方法名，参数数据类型(没有参数传null)) 获取类中所有方法
• invoke(对象名，参数列表) 执行方法。相当于 对象名.方法名 如果是静态方法对象名传入null
• getParameterTypes() 得到返回参数列表
• getDeclearedMethods() 得到类的所有的方法
• getReturnType() 获取返回值的数据类型

5.5 获取和调用构造方法

• Class对象.getConstructor() 得到构造方法
• Class对象.getConstructors() 得到所有构造方法
• Class对象.getDeclaredConstructor 获取Class类中的构造方法
• newInstance(参数) 调用构造方法