概述

定義

JAVA反射機制是在運行狀態(tài)中，對于任意一個類，都能夠知道這個類的所有屬性和方法；對于任意一個對象，都能夠調(diào)用它的任意方法和屬性；這種動態(tài)獲取信息以及動態(tài)調(diào)用對象方法的功能稱為java語言的反射機制。

用途

在日常的第三方應(yīng)用開發(fā)過程中，經(jīng)常會遇到某個類的某個成員變量、方法或是屬性是私有的或是只對系統(tǒng)應(yīng)用開放，這時候就可以利用Java的反射機制通過反射來獲取所需的私有成員或是方法。當然，也不是所有的都適合反射，之前就遇到一個案例，通過反射得到的結(jié)果與預(yù)期不符。閱讀源碼發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過層層調(diào)用后在最終返回結(jié)果的地方對應(yīng)用的權(quán)限進行了校驗，對于沒有權(quán)限的應(yīng)用返回值是沒有意義的缺省值，否則返回實際值起到保護用戶的隱私目的。

反射機制的相關(guān)類

與Java反射相關(guān)的類如下：

Class類

Class代表類的實體，在運行的Java應(yīng)用程序中表示類和接口。在這個類中提供了很多有用的方法，這里對他們簡單的分類介紹。

• 獲得類相關(guān)的方法

• 獲得類中屬性相關(guān)的方法

• 獲得類中注解相關(guān)的方法

• 獲得類中構(gòu)造器相關(guān)的方法

• 獲得類中方法相關(guān)的方法

• 類中其他重要的方法

Field類

Field代表類的成員變量（成員變量也稱為類的屬性）。

Method類

Method代表類的方法。

Constructor類

Constructor代表類的構(gòu)造方法。

示例

為了演示反射的使用，首先構(gòu)造一個與書籍相關(guān)的model——Book.java，然后通過反射方法示例創(chuàng)建對象、反射私有構(gòu)造方法、反射私有屬性、反射私有方法，最后給出兩個比較復(fù)雜的反射示例——獲得當前ZenMode和關(guān)機Shutdown。

• 被反射類Book.java

public class Book{
    private final static String TAG = "BookTag";

    private String name;
    private String author;

    @Override
    public String toString() {
        return "Book{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", author='" + author + '\'' +
                '}';
    }

    public Book() {
    }

    private Book(String name, String author) {
        this.name = name;
        this.author = author;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getAuthor() {
        return author;
    }

    public void setAuthor(String author) {
        this.author = author;
    }

    private String declaredMethod(int index) {
        String string = null;
        switch (index) {
            case 0:
                string = "I am declaredMethod 1 !";
                break;
            case 1:
                string = "I am declaredMethod 2 !";
                break;
            default:
                string = "I am declaredMethod 1 !";
        }

        return string;
    }
}

• 反射邏輯封裝在ReflectClass.java

public class ReflectClass {
    private final static String TAG = "peter.log.ReflectClass";

    // 創(chuàng)建對象
    public static void reflectNewInstance() {
        try {
            Class<?> classBook = Class.forName("com.android.peter.reflectdemo.Book");
            Object objectBook = classBook.newInstance();
            Book book = (Book) objectBook;
            book.setName("Android進階之光");
            book.setAuthor("劉望舒");
            Log.d(TAG,"reflectNewInstance book = " + book.toString());
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }

    // 反射私有的構(gòu)造方法
    public static void reflectPrivateConstructor() {
        try {
            Class<?> classBook = Class.forName("com.android.peter.reflectdemo.Book");
            Constructor<?> declaredConstructorBook = classBook.getDeclaredConstructor(String.class,String.class);
            declaredConstructorBook.setAccessible(true);
            Object objectBook = declaredConstructorBook.newInstance("Android開發(fā)藝術(shù)探索","任玉剛");
            Book book = (Book) objectBook;
            Log.d(TAG,"reflectPrivateConstructor book = " + book.toString());
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }

    // 反射私有屬性
    public static void reflectPrivateField() {
        try {
            Class<?> classBook = Class.forName("com.android.peter.reflectdemo.Book");
            Object objectBook = classBook.newInstance();
            Field fieldTag = classBook.getDeclaredField("TAG");
            fieldTag.setAccessible(true);
            String tag = (String) fieldTag.get(objectBook);
            Log.d(TAG,"reflectPrivateField tag = " + tag);
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }

    // 反射私有方法
    public static void reflectPrivateMethod() {
        try {
            Class<?> classBook = Class.forName("com.android.peter.reflectdemo.Book");
            Method methodBook = classBook.getDeclaredMethod("declaredMethod",int.class);
            methodBook.setAccessible(true);
            Object objectBook = classBook.newInstance();
            String string = (String) methodBook.invoke(objectBook,0);

            Log.d(TAG,"reflectPrivateMethod string = " + string);
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }

    // 獲得系統(tǒng)Zenmode值
    public static int getZenMode() {
        int zenMode = -1;
        try {
            Class<?> cServiceManager = Class.forName("android.os.ServiceManager");
            Method mGetService = cServiceManager.getMethod("getService", String.class);
            Object oNotificationManagerService = mGetService.invoke(null, Context.NOTIFICATION_SERVICE);
            Class<?> cINotificationManagerStub = Class.forName("android.app.INotificationManager$Stub");
            Method mAsInterface = cINotificationManagerStub.getMethod("asInterface",IBinder.class);
            Object oINotificationManager = mAsInterface.invoke(null,oNotificationManagerService);
            Method mGetZenMode = cINotificationManagerStub.getMethod("getZenMode");
            zenMode = (int) mGetZenMode.invoke(oINotificationManager);
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }

        return zenMode;
    }

    // 關(guān)閉手機
    public static void shutDown() {
        try {
            Class<?> cServiceManager = Class.forName("android.os.ServiceManager");
            Method mGetService = cServiceManager.getMethod("getService",String.class);
            Object oPowerManagerService = mGetService.invoke(null,Context.POWER_SERVICE);
            Class<?> cIPowerManagerStub = Class.forName("android.os.IPowerManager$Stub");
            Method mShutdown = cIPowerManagerStub.getMethod("shutdown",boolean.class,String.class,boolean.class);
            Method mAsInterface = cIPowerManagerStub.getMethod("asInterface",IBinder.class);
            Object oIPowerManager = mAsInterface.invoke(null,oPowerManagerService);
            mShutdown.invoke(oIPowerManager,true,null,true);

        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }

    public static void shutdownOrReboot(final boolean shutdown, final boolean confirm) {
        try {
            Class<?> ServiceManager = Class.forName("android.os.ServiceManager");
            // 獲得ServiceManager的getService方法
            Method getService = ServiceManager.getMethod("getService", java.lang.String.class);
            // 調(diào)用getService獲取RemoteService
            Object oRemoteService = getService.invoke(null, Context.POWER_SERVICE);
            // 獲得IPowerManager.Stub類
            Class<?> cStub = Class.forName("android.os.IPowerManager$Stub");
            // 獲得asInterface方法
            Method asInterface = cStub.getMethod("asInterface", android.os.IBinder.class);
            // 調(diào)用asInterface方法獲取IPowerManager對象
            Object oIPowerManager = asInterface.invoke(null, oRemoteService);
            if (shutdown) {
                // 獲得shutdown()方法
                Method shutdownMethod = oIPowerManager.getClass().getMethod(
                        "shutdown", boolean.class, String.class, boolean.class);
                // 調(diào)用shutdown()方法
                shutdownMethod.invoke(oIPowerManager, confirm, null, false);
            } else {
                // 獲得reboot()方法
                Method rebootMethod = oIPowerManager.getClass().getMethod("reboot",
                        boolean.class, String.class, boolean.class);
                // 調(diào)用reboot()方法
                rebootMethod.invoke(oIPowerManager, confirm, null, false);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

• 調(diào)用相應(yīng)反射邏輯方法

        try {
            // 創(chuàng)建對象
            ReflectClass.reflectNewInstance();

            // 反射私有的構(gòu)造方法
            ReflectClass.reflectPrivateConstructor();

            // 反射私有屬性
            ReflectClass.reflectPrivateField();

            // 反射私有方法
            ReflectClass.reflectPrivateMethod();
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }

        Log.d(TAG," zenmode = " + ReflectClass.getZenMode());

Log輸出結(jié)果如下：

08-27 15:11:37.999 11987-11987/com.android.peter.reflectdemo D/peter.log.ReflectClass: reflectNewInstance book = Book{name='Android進階之光', author='劉望舒'}
08-27 15:11:38.000 11987-11987/com.android.peter.reflectdemo D/peter.log.ReflectClass: reflectPrivateConstructor book = Book{name='Android開發(fā)藝術(shù)探索', author='任玉剛'}
08-27 15:11:38.000 11987-11987/com.android.peter.reflectdemo D/peter.log.ReflectClass: reflectPrivateField tag = BookTag
08-27 15:11:38.000 11987-11987/com.android.peter.reflectdemo D/peter.log.ReflectClass: reflectPrivateMethod string = I am declaredMethod 1 !
08-27 15:11:38.004 11987-11987/com.android.peter.reflectdemo D/peter.log.ReflectDemo:  zenmode = 0

總結(jié)

本文列舉了反射機制使用過程中常用的、重要的一些類及其方法，更多信息和用法需要近一步的閱讀Google提供的相關(guān)文檔和示例。

在閱讀Class類文檔時發(fā)現(xiàn)一個特點，以通過反射獲得Method對象為例，一般會提供四種方法，getMethod(parameterTypes)、getMethods()、getDeclaredMethod(parameterTypes)和getDeclaredMethods()。getMethod(parameterTypes)用來獲取某個公有的方法的對象，getMethods()獲得該類所有公有的方法，getDeclaredMethod(parameterTypes)獲得該類某個方法，getDeclaredMethods()獲得該類所有方法。帶有Declared修飾的方法可以反射到私有的方法，沒有Declared修飾的只能用來反射公有的方法。其他的Annotation、Field、Constructor也是如此。

在ReflectClass類中還提供了兩種反射PowerManager.shutdown()的方法，在調(diào)用的時候會輸出如下log，提示沒有相關(guān)權(quán)限。之前在項目中嘗試反射其他方法的時候還遇到過有權(quán)限和沒權(quán)限返回的值不一樣的情況。如果源碼中明確進行了權(quán)限驗證，而你的應(yīng)用又無法獲得這個權(quán)限的話，建議就不要浪費時間反射了。

 W/System.err: java.lang.reflect.InvocationTargetException
 W/System.err:     at java.lang.reflect.Method.invoke(Native Method)
 W/System.err:     at .ReflectClass.shutDown(ReflectClass.java:104)
 W/System.err:     at .MainActivity$1.onClick(MainActivity.java:25)
 W/System.err:     at android.view.View.performClick(View.java:6259)
 W/System.err:     at android.view.View$PerformClick.run(View.java:24732)
 W/System.err:     at android.os.Handler.handleCallback(Handler.java:789)
 W/System.err:     at android.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:98)
 W/System.err:     at android.os.Looper.loop(Looper.java:164)
 W/System.err:     at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:6592)
 W/System.err:     at java.lang.reflect.Method.invoke(Native Method)
 W/System.err:     at com.android.internal.os.Zygote$MethodAndArgsCaller.run(Zygote.java:240)
 W/System.err:     at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:769)
 W/System.err: Caused by: java.lang.SecurityException: Neither user 10224 nor current process has android.permission.REBOOT.
 W/System.err:     at android.os.Parcel.readException(Parcel.java:1942)
 W/System.err:     at android.os.Parcel.readException(Parcel.java:1888)
 W/System.err:     at android.os.IPowerManager$Stub$Proxy.shutdown(IPowerManager.java:787)
 W/System.err:  ... 12 more

ReflectDemo

參考文獻

認識反射機制（Reflection）
Java 反射機制
一個例子讓你了解Java反射機制
Java反射機制的原理及在Android下的簡單應(yīng)用
java中的反射機制
Android注解與反射機制
java.lang.reflect.Method