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上两篇文章中,给大家讲了,有关类周边信息的获取方法,这篇文章中我们将深入到类的内部,看看类的构造函数,内部变量,函数等信息的获取方法。相比而言,这篇更重要。
一、构造函数相关获取
1、获取构造函数
要获取类的构造函数,有下面几种方法:
这四种方法中,getConstructors 与 getConstructor 获取的是声明为 public 的构造函数。无法得到声明为 protected、private 的构造函数。而加有 Declared(声明)的两个函数 getDeclaredConstructors、getDeclaredConstructor 能获取所有声明的构造函数,无论它是 public、protected 还是 private 类型,都能获取到。所以这两个函数较为常用。
下面我们举个例子来看下 getDeclaredConstructors 和 getDeclaredConstructor 的用法。
首先,构造一个类 Person:
在 Person 类中,目前我们只关心构造函数,所以我们声明了三个构造函数,有一个无参数的构造函数,和两个有参数的构造函数。我们把无参的构造函数声明为 public,另外两个都声明为 private。在上面我们说过,在四个获取构造函数的方法中,只有具有 Declared 的两个 getDeclaredXXX() 的函数才能获取类中所有的函数。而另外两个只能获取声明为 public 的函数。下面我们就利用一个例子来获取Person类的构造函数:
结果如下:
使用根据类型获取指定的构造的构造函数时,有两点要非常注意:
- parameterTypes 是数据类型的 Class 对象,如果是原始类型,那么应该对应的是 int.class、double.class(原始类型也是有 class 对象的)。
- parameterTypes 一定要与要得到的构造函数中的参数声明顺序、类型及个数要完全匹配,如果多一个、少一个或类型不匹配也是找不到的。这一点是极其要注意的,getDeclaredConstructor 不是模糊匹配而是精确匹配。
例如上述两个私有构造函数,第一个构造函数的 age 类型是原始类型 int,第二个构造函数的 age 参数类型是 Integer。那下列语句要匹配哪个构造函数呢?
由于这里是严格匹配,所以这里必然匹配的是 private Person(Integer age, String name) 函数,如果我们要匹配 private Person(int age, String name) 要怎么办呢?那获取构造函数的方法就要这么写了:
这里要非常提醒大家的是,不光派生自 Object 的类具有 Class 对象,原始的数据类型也是具有 Class 对象的。
2、Constructor 构造实例
利用 Constructor 的对象来构造实例时,主要是使用的是 newInstance 方法:
可以看到 newInstance 有可以传入可变长参数,值得非常注意的是,传入的参数类型、顺序及个数都必须与当前的 Constructor 对象一一对应,不然就会报下面的错误:
继续使用上述 Person 类,下面来看看,如何使用 newInstance 来构造 Person 的实例:
结果如下:
这段代码总共分为四部分:
第一部分:获取 Constructor 对象
首先,通过 getDeclaredConstructor(Integer.class, String.class) 获取指定的构造函数,要得到的这个构造函数,第一个参数是 Integer 类型,第二个参数是 String 类型。所以匹配的是下面这个构造函数:
最后一句利用的是 Constructor 的函数 setAccessible,它完整的声明是:
它代表的含义是,是否将任何函数或字段设置为可访问的。如果设置为 true,就不管这个函数或者字段是声明为 private 还是 public,都是可以访问的,默认情况下是 false,即只有 public 类型是可访问的。如果没有设置 setAccessible(true) 的话,在使用 protected 或者 private 构造函数创建实例时,会提示访问拒绝,如下所示:
在反射中,总共有三种类型具有 setAccessible(boolean flag) 函数:Constructor、Field、Method;分别对应构造函数,成员变量和成员函数。我们知道在一个类中,也就只有构造函数,成员变量和成员函数这三部分,而且这三部分都可能会被设置为 private 和 protected,所以它们三个都会具有设置是否可访问的 setAccessible(boolean flag) 函数。
第二部分:使用标准的 Integer, String 构造实例
在这个利用中,我们向 newInstance() 函数中传递的两个参数是严格遵守 constructor 所对应的构造函数的,即第一个参数是 Integer 类型,第二个参数是 String 类型。然后将 constructor.newInstance 的返回值强转成 Person 的实例。最后通过 person 的函数 person1.getName() 和 person1.getAge() 获取它的内容。
第三部分:使非标准,但可转换的参数来构造实例
在这个构造方法中,我们传递的两个参数都不是标准的 Integer 和 String 类型。但第一个参数 50 是可以强转成 Integer 类型的,而第二个字符串,也是可以强转为 String 类型的。所以对于可以强转成为参数类型的数值,也是可以成功接受的。所以从结果也可以看出,我们可以成功得到 person2 中的值。
第四部分:如果不按规则传递参数会怎样
我们知道,我们得到的 constructor 对应的构造函数是:private Person(Integer age, String name),所在我们在 newInstance 的时候,必须声明这个 Constructor 时的参数类型,顺序及个数一个个传进去参数的对应值,如果我们不传、少传或者多传,结果会怎样呢?我们来看看第三个构造实例:
在这个实例中,我们没有按照 constructor 的参数顺序去填对应的值,而是压根没有填任何的值。如果我们 constructor 对应的构造函数是下面这个没有参数的构造函数的话,这么做是允许的。
而我们这里的 constructor 对应的构造函数却是:private Person(Integer age, String name),即便我们后面利用 set 方法重新设置进了各种参数,但这是没用的,因为在程序执行到 constructor.newInstance(); 的时候就已经报错了。错误信息为:参数个数不对。
3、Constructor 获取参数类型
Constructor 中获取参数类型的主要有两个方法:
此处举例说明 getParameterTypes() 。下面的程序将实现,分别打印出 Person.class 中所有构造函数的参数类型列表:
执行结果如下:
4、Constructor 获取构造函数的访问修饰符
示例函数:打印出每个构造函数的访问修饰符。
结果如下:
5、Constructor getDeclaringClass()
方法声明如下:
该函数用于得到声明 Constructor 的类的 Class 对象。用个例子来说明下:
结果如下:
二、成员变量的获取与设置
1、获取 Field 对象
类中的信息,无外乎有三种:构造函数、成员变量和成员函数。类中成员变量相关的信息都保存在 Filed 类型的对象里。Class 中对 Field 对象的获取有下面四个函数:
1.1、getDeclaredFields()
使用上面的 Person.class 进行测试:
在 Person 类中,我们有两个成员变量,一个是 int age,另一个是 String name,非常注意的是这两个变量全部都被声明为 private。一方面,我们只有利用 getDeclaredXXX() 系列函数才能得到他们的Field;另一方面,如果要访问每个成员变量所对应 Field 对象的信息,就必须设置 field.setAccessible(true); 。
在 Constructor 中,我们已经提到在类中的三部分:构造函数、成员变量、成员函数,他们都可能会被设置为 private 或 protected 类型,所以为了能让用户访问 private 或 protected 类型的对象,在它们三个所对应的类型 Constructor、Field、Method 中都有实现 setAccessible(boolean flag) 函数。意义与都完全一样:表示是否将当前对象设置成为可访问的。默认是 false,即如果当前对象的声明类型为 private 或 protected 就无法访问。
示例代码:
结果为:
1.2、getDeclaredField(String name)
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结果为:
2、Field:get & set
2.1、get() & set()
当获取或设置指定类对象中某变量的值时,可以使用 Field 中的 get、set 方法,声明如下:
示例代码:
结果如下:
大家注意,在 set 时,第一个参数是要设置的 Person 的实例,第二个参数是这个 Field 所对应的值。在 get 时,传递的参数是当前要获取的 Person 实例,得到的是当前实例中对应成员变量的值。
2.2、get 系列函数与 set 系列函数
再回过头来看上面的 get 与 set 函数:
在 set 中,要传入所 Field 的值必须是派生自 Object 类型的,也就规定这个 Field 的所对应的成员变量类型就必须是派生自 Object 的的类型,比如 Integer、String 等。
那么问题就来了,那我们的成员变量的类型,并不一定是派生自 Object 的类型啊,也可能是原始的数据类型,比如 int、double、char、byte 等,那这些类型的成员变量的值要怎么设置与获取呢?
为了解决这个问题,Java 的开发者们额外开发了几对 get 与 set 函数:
示例代码:
···
Class<?> clazz = Person.class;
Constructor<?> constructor = clazz.getConstructor();
Person person = (Person)constructor.newInstance();
Field fAge = clazz.getDeclaredField(“age”);
fAge.setAccessible(true);
fAge.setInt(person, 20);
Log.d(TAG, “fieldAge: “ + fAge.getInt(person) + “, personAge:” + person.getAge());
···
结果为:
3、Field 之 isEnumConstant()
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这个函数用于判断当前 Field 是否为枚举常量。举例:
测试代码:
结果为:
我们从结果中可以看到,首先 COLOR 枚举类中的 WHITE 是一个枚举常量,而利用 COLOR 定义的 color 变量不是枚举常量。
4、Field Modifiers getDeclaringClass()
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getModifiers():获取该 Field 所对应的成员变量的访问修饰符。
getDeclaringClass():获取声明该成员变量的类的 Class 对象。
结果为:
三、成员函数的获取与设置
1、获取 Method 对象
与成员变量对应的类型为 Field 类似,类中的方法对应的类型是 Method。获取指定类中的成员函数的方法有下面四种方法:
与上面所有的有 Declared 系列的函数组一样,getMethods() 和 getMethod() 只能获取声明为 public 的函数。而 getDeclaredMethods()、getDeclaredMethod() 可以得到所有的函数,无论声明为 public、protected 还是 private。
1.1、getDeclaredMethods()
该函数能够获取类中所有声明的函数(不包括构造函数),举个例子来看他使用方法:
结果为:
1.2、getDeclaredMethod(String, Class<?>…)
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- name:表示要获取 Method 对象的成员函数名。
- parameterTypes:需要匹配的成员函数需要传入的参数的类型,这里需要非常注意,这里的 getDeclaredMethod 是精确匹配的,如果我们传入的函数名以及参数类型、顺序、个数与该函数声明不一致的话,就会报错。
值得非常注意的是,当我们要找的方法所对应的参数类型是原始数据类型,比如 Int、double 等,它们所对应的 Class 对象为 int.class、double.class 即可;所以原始类型也是有 Class对象的。
示例代码:
结果为:
2、Method Invoke
Invoke 函数无疑是 Method 类中最重要的方法,它的功能是用于执行 Method 对象所对应的函数。完整的声明如下:
- Object receiver:指要执行该函数的类对象,比如我们的 Person 类的某一实例。
- Object… args:可变长参数,用于传入该函数声明中的参数所对应的值的列表。
- 返回值:Object,将函数的结果返回,Object 对象就是执行此函数后返回的结果。
我们在 Person 中单独再加一个函数:
示例代码:
结果为:
这里总结一下,从 Field、Method 中都可以看出,Field、Method 的对象对应的不是哪个类实例中变量,而是类中变量的对象。也就是说,Field、Method 对象只有一个,是在编译时,保存在 Class 中的。而 Person 的实例却可以有很多个,如果要改变哪个 Person 实例中成员变量的值,就必须将该 Person 实例传入 Field 对象的参数中,让 Field 对象设置。
3、Method 获取参数类型
与其它类的获取参数类型一样,这里同样针对普通变量和泛型有两种获取参数类型的方法:
示例代码:
结果为:
4、Method 获取返回值类型
获取指定成员函数返回值类型的方法,同样根据返回值是否是泛型,同样有两种方法:
示例代码:
结果为:
四、实战实例讲解
1、Fragment.instantiate()
在 V4 包中,Fragment 有一个函数,可以根据指定 Fragment 的路径名来得到对应 Fragment 的实例。它的完整声明如下:
- context:Context 类型对象;
- fname:对应 Fragment 类的完整的路径名,可以利用 Class.getName() 得到。
- args:是在构造 Fragment 实例时需要的 Bundle参数。
使用方法
新建一个Fragment:
然后我利用 Fragment.instantiate 来获取它的实例:
结果为:
原理
这个函数内部是如何实现的吧:
2、PopupWindow.setTouchModal()
如果我想要一个效果:点击 PopupWindow 外部区域,弹窗不消失,但是点击事件会向下面的 activity 传递,这时候就需要用到 PopupWindow 的 setTouchModal(boolean touchModal) 函数。该函数完整声明为:
在注解中,利用 @hide 将此函数隐藏了,我们通过 PopupWindow对象是没有办法得到调用它的。
所以我们只有通过反射来做。下面我们来举个例子来调用这个函数: