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今天說(shuō)Java模塊內(nèi)容：反射。
反射介紹
正常情況下，我們知曉我們要操作的類(lèi)和對(duì)象是什么，可以直接操作這些對(duì)象中的變量和方法，比如一個(gè)User類(lèi)：
- User user=new User();
- user.setName("Bob");
但是有的場(chǎng)景，我們無(wú)法正常去操作：
- 只知道類(lèi)路徑，無(wú)法直接實(shí)例化的對(duì)象。
- 無(wú)法直接操作某個(gè)對(duì)象的變量和方法，比如私有方法，私有變量。
- 需要hook系統(tǒng)邏輯，比如修改某個(gè)實(shí)例的參數(shù)。
等等情況。
所以我們就需要一種機(jī)制能讓我們?nèi)ゲ僮魅我獾念?lèi)和對(duì)象。
這種機(jī)制，就是反射。簡(jiǎn)單的說(shuō)，反射就是：
對(duì)于任意一個(gè)類(lèi)，都能夠知道這個(gè)類(lèi)的所有屬性和方法;對(duì)于任意一個(gè)對(duì)象，都能夠調(diào)用它的任意方法和屬性。
常用API舉例
先設(shè)定一個(gè)User類(lèi)：
- package com.example.testapplication.reflection;
- public class User {
- private int age;
- public String name;
- public User() {
- System.out.println("調(diào)用了User()");
- }
- private User(int age, String name) {
- this.name = name;
- this.age = age;
- System.out.println("調(diào)用了User(age,name)"+"__age:"+age+"__name:"+name);
- }
- public User(String name) {
- this.name = name;
- System.out.println("調(diào)用了User(name)"+"__name:"+name);
- }
- private String getName() {
- System.out.println("調(diào)用了getName()");
- return this.name;
- }
- private String setName(String name) {
- this.name = name;
- System.out.println("調(diào)用了setName(name)__"+name);
- return this.name;
- }
- public int getAge() {
- System.out.println("調(diào)用了getAge()");
- return this.age;
- }
- }
獲取Class對(duì)象
- 主要有三種方法獲取Class對(duì)象：
- 根據(jù)類(lèi)路徑獲取類(lèi)對(duì)象
- 直接獲取
實(shí)例對(duì)象的getclass方法
- //1、根據(jù)類(lèi)路徑獲取類(lèi)對(duì)象
- try {
- Class clz = Class.forName("com.example.testapplication.reflection.User");
- } catch (ClassNotFoundException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- //2、直接獲取
- Class clz = User.class;
- //3、對(duì)象的getclass方法
- Class clz = new User().getClass();
獲取類(lèi)的構(gòu)造方法
1、獲取類(lèi)所有構(gòu)造方法
- Class clz = User.class;
- //獲取所有構(gòu)造函數(shù)（不包括私有構(gòu)造方法）
- Constructor[] constructors1 = clz.getConstructors();
- //獲取所有構(gòu)造函數(shù)（包括私有構(gòu)造方法）
- Constructor[] constructors2 = clz.getDeclaredConstructors();
2、獲取類(lèi)的單個(gè)構(gòu)造方法
- try {
- //獲取無(wú)參構(gòu)造函數(shù)
- Constructor constructor1 = clz.getConstructor();
- //獲取參數(shù)為String的構(gòu)造函數(shù)
- Constructor constructor2 =clz.getConstructor(String.class);
- //獲取參數(shù)為int,String的構(gòu)造函數(shù)
- Class[] params = {int.class,String.class};
- Constructor constructor3 =clz.getDeclaredConstructor(params);
- } catch (NoSuchMethodException e) {
- e.printStackTrace();
- }
需要注意的是，User(int age, String name)為私有構(gòu)造方法，所以需要使用getDeclaredConstructor獲取。
調(diào)用類(lèi)的構(gòu)造方法生成實(shí)例對(duì)象
1、調(diào)用Class對(duì)象的newInstance方法
這個(gè)方法只能調(diào)用無(wú)參構(gòu)造函數(shù)，也就是Class對(duì)象的newInstance方法不能傳入?yún)?shù)。
- Object user = clz.newInstance();
2、調(diào)用Constructor對(duì)象的newInstance方法
- Class[] params = {int.class,String.class};
- Constructor constructor3 =clz.getDeclaredConstructor(params);
- constructor3.setAccessible(true);
- constructor3.newInstance(22,"Bob");
這里要注意下，雖然getDeclaredConstructor能獲取私有構(gòu)造方法，但是如果要調(diào)用這個(gè)私有方法，需要設(shè)置setAccessible(true)方法，否則會(huì)報(bào)錯(cuò)：
- can not access a member of class com.example.testapplication.reflection.User with modifiers "private"
獲取類(lèi)的屬性(包括私有屬性)
- Class clz = User.class;
- Field field1 = clz.getField("name");
- Field field2 = clz.getDeclaredField("age");
同樣的，getField獲取public類(lèi)變量，getDeclaredField可以獲取所有變量(包括私有變量屬性)。
所以一般直接用getDeclaredField即可。
修改實(shí)例的屬性
接上例，獲取類(lèi)的屬性后，可以去修改類(lèi)實(shí)例的對(duì)應(yīng)屬性，比如我們有個(gè)user的實(shí)例對(duì)象，我們來(lái)修改它的name和age。
- //修改name，name為public屬性
- Class clz = User.class;
- Field field1 = clz.getField("name");
- field1.set(user,"xixi");
- //修改age，age為private屬性
- Class clz = User.class;
- Field field2 = clz.getDeclaredField("age");
- field2.setAccessible(true);
- field2.set(user,123);
獲取類(lèi)的方法(包括私有方法)
- //獲取getName方法
- Method method1 = clz.getDeclaredMethod("getName");
- //獲取setName方法,帶參數(shù)
- Method method2 = clz.getDeclaredMethod("setName", String.class);
- //獲取getage方法
- Method method3 = clz.getMethod("getAge");
調(diào)用實(shí)例的方法
- method1.setAccessible(true);
- Object name = method1.invoke(user);
- method2.setAccessible(true);
- method2.invoke(user, "xixi");
- Object age = method3.invoke(user);
反射優(yōu)缺點(diǎn)
雖然反射很好用，增加了程序的靈活性，但是也有他的缺點(diǎn)：
- 性能問(wèn)題。由于用到動(dòng)態(tài)類(lèi)型(運(yùn)行時(shí)才檢查類(lèi)型)，所以反射的效率比較低。但是對(duì)程序的影響比較小，除非對(duì)性能要求比較高。所以需要在兩者之間平衡。
- 不夠安全。由于可以執(zhí)行一些私有的屬性和方法，所以可能會(huì)帶來(lái)安全問(wèn)題。
- 不易讀寫(xiě)。當(dāng)然這一點(diǎn)也有解決方案，比如jOOR庫(kù)，但是不適用于Android定義為final的字段。
Android中的應(yīng)用
插件化(Hook)
Hook 技術(shù)又叫做鉤子函數(shù)，在系統(tǒng)沒(méi)有調(diào)用該函數(shù)之前，鉤子程序就先捕獲該消息，鉤子函數(shù)先得到控制權(quán)，這時(shí)鉤子函數(shù)既可以加工處理(改變)該函數(shù)的執(zhí)行行為，還可以強(qiáng)制結(jié)束消息的傳遞。
在插件化中，我們需要找到可以hook的點(diǎn)，然后進(jìn)行一些插件的工作，比如替換Activity，替換mH等等。這其中就用到大量反射的知識(shí)，這里以替換mH為例：
- // 獲取到當(dāng)前的ActivityThread對(duì)象
- Class activityThreadClass = Class.forName("android.app.ActivityThread");
- Field currentActivityThreadField = activityThreadClass.getDeclaredField("sCurrentActivityThread");
- currentActivityThreadField.setAccessible(true);
- Object currentActivityThread = currentActivityThreadField.get(null);
- //獲取這個(gè)對(duì)象的mH
- Field mHField = activityThreadClass.getDeclaredField("mH");
- mHField.setAccessible(true);
- Handler mH = (Handler) mHField.get(currentActivityThread);
- //替換mh為我們自己的HandlerCallback
- Field mCallBackField = Handler.class.getDeclaredField("mCallback");
- mCallBackField.setAccessible(true);
- mCallBackField.set(mH, new MyActivityThreadHandlerCallback(mH));
動(dòng)態(tài)代理
動(dòng)態(tài)代理的特點(diǎn)是不需要提前創(chuàng)建代理對(duì)象，而是利用反射機(jī)制在運(yùn)行時(shí)創(chuàng)建代理類(lèi)，從而動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)代理功能。
- public class InvocationTest implements InvocationHandler {
- // 代理對(duì)象（代理接口）
- private Object subject;
- public InvocationTest(Object subject) {
- this.subject = subject;
- }
- @Override
- public Object invoke(Object object, Method method, Object[] args)
- throws Throwable {
- //代理真實(shí)對(duì)象之前
- Object obj = method.invoke(subject, args);
- //代理真實(shí)對(duì)象之后
- return obj;
- }
- }
三方庫(kù)(注解)
我們可以發(fā)現(xiàn)很多庫(kù)都會(huì)用到注解，而獲取注解的過(guò)程也會(huì)有反射的過(guò)程，比如獲取Activity中所有變量的注解：
- public void getAnnotation(Activity activity){
- Class clazz = activity.getClass();
- //獲得activity中的所有變量
- Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
- for (Field field : fields) {
- field.setAccessible(true);
- //獲取變量上加的注解
- MyAnnotation test = field.getAnnotation(MyAnnotation.class);
- //...
- }
- }
這種通過(guò)反射處理注解的方式稱(chēng)作運(yùn)行時(shí)注解，也就是程序運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候才會(huì)去處理注解。但是上文說(shuō)過(guò)了，反射會(huì)在一定程度上影響到程序的性能，所以還有一種處理注解的方式：編譯時(shí)注解。
所用到的注解處理工具是APT。
APT是一種注解處理器，可以在編譯時(shí)進(jìn)行掃描和處理注解，然后生成java代碼文件，這種方法對(duì)比反射就能比較小的影響到程序的運(yùn)行性能。
這里就不說(shuō)APT的使用了，下次會(huì)專(zhuān)門(mén)有章節(jié)提到～
Android體系架構(gòu)
Android體系架構(gòu)：https://github.com/JiMuzz/Android-Architecture
參考
https://www.jianshu.com/p/3382cc765b39
https://segmentfault.com/a/1190000015860183
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