一点事情
为了方便大家学习这个系列，我新建了一个github仓库，会更新Android体系架构所有文章，还有面试专题，思维导图链接等等，地址：
https://github.com/JiMuzz/Android-Architecture
也可以直接点击文末 阅读原文 查看。
前言
今天说Java模块内容：反射。
反射介绍
正常情况下，我们知晓我们要操作的类和对象是什么，可以直接操作这些对象中的变量和方法，比如一个User类：
User user=new User(); user.setName("Bob");
但是有的场景，我们无法正常去操作：
- 只知道类路径，无法直接实例化的对象。
- 无法直接操作某个对象的变量和方法，比如私有方法，私有变量。
- 需要hook系统逻辑，比如修改某个实例的参数。
等等情况。
所以我们就需要一种机制能让我们去操作任意的类和对象。
这种机制，就是反射。简单的说，反射就是：
对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性。
常用API举例
先设定一个User类：
package com.example.testapplication.reflection; public class User { private int age; public String name; public User() { System.out.println("调用了User()"); } private User(int age, String name) { this.name = name; this.age = age; System.out.println("调用了User(age,name)"+"__age:"+age+"__name:"+name); } public User(String name) { this.name = name; System.out.println("调用了User(name)"+"__name:"+name); } private String getName() { System.out.println("调用了getName()"); return this.name; } private String setName(String name) { this.name = name; System.out.println("调用了setName(name)__"+name); return this.name; } public int getAge() { System.out.println("调用了getAge()"); return this.age; } }
获取Class对象
主要有三种方法获取Class对象：
- 根据类路径获取类对象
- 直接获取
- 实例对象的getclass方法
//1、根据类路径获取类对象 try { Class clz = Class.forName("com.example.testapplication.reflection.User"); } catch (ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } //2、直接获取 Class clz = User.class; //3、对象的getclass方法 Class clz = new User().getClass();
获取类的构造方法
1、获取类所有构造方法
Class clz = User.class; //获取所有构造函数（不包括私有构造方法） Constructor[] constructors1 = clz.getConstructors(); //获取所有构造函数（包括私有构造方法） Constructor[] constructors2 = clz.getDeclaredConstructors();
2、获取类的单个构造方法
try { //获取无参构造函数 Constructor constructor1 = clz.getConstructor(); //获取参数为String的构造函数 Constructor constructor2 =clz.getConstructor(String.class); //获取参数为int,String的构造函数 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)为私有构造方法，所以需要使用getDeclaredConstructor获取。
调用类的构造方法生成实例对象
1、调用Class对象的newInstance方法
这个方法只能调用无参构造函数，也就是Class对象的newInstance方法不能传入参数。
Object user = clz.newInstance();
2、调用Constructor对象的newInstance方法
Class[] params = {int.class,String.class}; Constructor constructor3 =clz.getDeclaredConstructor(params); constructor3.setAccessible(true); constructor3.newInstance(22,"Bob");
这里要注意下，虽然getDeclaredConstructor能获取私有构造方法，但是如果要调用这个私有方法，需要设置setAccessible(true)方法，否则会报错：
can not access a member of class com.example.testapplication.reflection.User with modifiers "private"
获取类的属性（包括私有属性）
Class clz = User.class; Field field1 = clz.getField("name"); Field field2 = clz.getDeclaredField("age");
同样的，getField获取public类变量，getDeclaredField可以获取所有变量（包括私有变量属性）。
所以一般直接用getDeclaredField即可。
修改实例的属性
接上例，获取类的属性后，可以去修改类实例的对应属性，比如我们有个user的实例对象，我们来修改它的name和age。
//修改name，name为public属性 Class clz = User.class; Field field1 = clz.getField("name"); field1.set(user,"xixi"); //修改age，age为private属性 Class clz = User.class; Field field2 = clz.getDeclaredField("age"); field2.setAccessible(true); field2.set(user,123);
获取类的方法（包括私有方法）
//获取getName方法 Method method1 = clz.getDeclaredMethod("getName"); //获取setName方法,带参数 Method method2 = clz.getDeclaredMethod("setName", String.class); //获取getage方法 Method method3 = clz.getMethod("getAge");
调用实例的方法
method1.setAccessible(true); Object name = method1.invoke(user); method2.setAccessible(true); method2.invoke(user, "xixi"); Object age = method3.invoke(user);
反射优缺点
虽然反射很好用，增加了程序的灵活性，但是也有他的缺点：
性能问题。由于用到动态类型（运行时才检查类型），所以反射的效率比较低。但是对程序的影响比较小，除非对性能要求比较高。所以需要在两者之间平衡。不够安全。由于可以执行一些私有的属性和方法，所以可能会带来安全问题。不易读写。当然这一点也有解决方案，比如jOOR库，但是不适用于Android定义为final的字段。
Android中的应用
插件化(Hook)
Hook 技术又叫做钩子函数，在系统没有调用该函数之前，钩子程序就先捕获该消息，钩子函数先得到控制权，这时钩子函数既可以加工处理（改变）该函数的执行行为，还可以强制结束消息的传递。
在插件化中，我们需要找到可以hook的点，然后进行一些插件的工作，比如替换Activity，替换mH等等。这其中就用到大量反射的知识，这里以替换mH为例：
// 获取到当前的ActivityThread对象 Class<?> activityThreadClass = Class.forName("android.app.ActivityThread"); Field currentActivityThreadField = activityThreadClass.getDeclaredField("sCurrentActivityThread"); currentActivityThreadField.setAccessible(true); Object currentActivityThread = currentActivityThreadField.get(null); //获取这个对象的mH Field mHField = activityThreadClass.getDeclaredField("mH"); mHField.setAccessible(true); Handler mH = (Handler) mHField.get(currentActivityThread); //替换mh为我们自己的HandlerCallback Field mCallBackField = Handler.class.getDeclaredField("mCallback"); mCallBackField.setAccessible(true); mCallBackField.set(mH, new MyActivityThreadHandlerCallback(mH));
动态代理
动态代理的特点是不需要提前创建代理对象，而是利用反射机制在运行时创建代理类，从而动态实现代理功能。
public class InvocationTest implements InvocationHandler { // 代理对象（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 { //代理真实对象之前 Object obj = method.invoke(subject, args); //代理真实对象之后 return obj; } }
三方库（注解）
我们可以发现很多库都会用到注解，而获取注解的过程也会有反射的过程，比如获取Activity中所有变量的注解：
public void getAnnotation(Activity activity){ Class clazz = activity.getClass(); //获得activity中的所有变量 Field[] fields = clazz.getDeclaredFields(); for (Field field : fields) { field.setAccessible(true); //获取变量上加的注解 MyAnnotation test = field.getAnnotation(MyAnnotation.class); //... } }
这种通过反射处理注解的方式称作运行时注解，也就是程序运行状态的时候才会去处理注解。但是上文说过了，反射会在一定程度上影响到程序的性能，所以还有一种处理注解的方式：编译时注解。
所用到的注解处理工具是APT。
APT是一种注解处理器，可以在编译时进行扫描和处理注解，然后生成java代码文件，这种方法对比反射就能比较小的影响到程序的运行性能。
这里就不说APT的使用了，下次会专门有章节提到～
Android体系架构
Android体系架构：https://github.com/JiMuzz/Android-Architecture
参考
https://www.jianshu.com/p/3382cc765b39
