Java反射机制及其应用

作者: 全球顶尖伪极客 | 来源:发表于2019-08-28 18:59 被阅读0次

一、反射的概述

JAVA反射机制是在运行状态中，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一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。

Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class，获悉其完整构造（但不包括methods定义），并生成其对象实体、或对其fields设值、或唤起其methods。

要想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象。而解剖使用的就是Class类中的方法.所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象。

使用的前提条件：必须先得到代表的字节码的Class，Class类用于表示.class文件（字节码）反射是框架设计的灵魂，以上的总结就是什么是反射

反射就是把java类中的各种成分映射成一个个的Java对象

例如：一个类有：成员变量、方法、构造方法、包等等信息，利用反射技术可以对一个类进行解剖，把个个组成部分映射成一个个对象。
（其实：一个类中这些成员方法、构造方法、在加入类中都有一个类来描述）
如图是类的正常加载过程：反射的原理在于class对象。
加载的时候：Class对象的由来是将class文件读入内存，并为之创建一个Class对象。

在运行期间，如果我们要产生某个类的对象，Java虚拟机(JVM)会检查该类型的Class对象是否已被加载。如果没有被加载，JVM会根据类的名称找到.class文件并加载它。一旦某个类型的Class对象已被加载到内存，就可以用它来产生该类型的所有对象。

image.png

反射机制主要提供的功能

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

Java中创建对象大概有这几种方式：

1、使用new关键字：这是我们最常见的也是最简单的创建对象的方式
2、使用Clone的方法：无论何时我们调用一个对象的clone方法，JVM就会创建一个新的对象，将前面的对象的内容全部拷贝进去
3、使用反序列化：当我们序列化和反序列化一个对象，JVM会给我们创建一个单独的对象
4、反射

获取类的字节码：

(1)、Class.forName("com.test.User");
(2)、对象.getClass();
(3)、类名.class;

java中的Class中一些重要的方法

public Annotation[] getAnnotations ()获取这个类中所有注解
getClassLoader()获取加载这个类的类加载器
getDeclaredMethods() 获取这个类中的所有方法
getReturnType()获取方法的返回类型
getParameterTypes() 获取方法的传入参数类型*
isAnnotation() 测试这类是否是一个注解类
getDeclaredConstructors() 获取所有的构造方法
getDeclaredMethod(String name, Class… parameterTypes) 获取指定的构造方法（参数：参数类型.class）
getSuperclass() 获取这个类的父类
getInterfaces()获取这个类实现的所有接口
getFields() 获取这个类中所有被public修饰的成员变量
getField(String name) 获取指定名字的被public修饰的成员变量
newInstance() 返回此Class所表示的类，通过调用默认的（即无参数）构造函数创建的一个新实例

注意：

在反射私有的构造函数时，用普通的clazz.getConstructor（）会报错，因为它是私有的，所以提供了专门反射私有构造函数的方法。
//读取私有的构造函数，用这个方法读取完还需要设置一下暴力反射才可以

clazz.getDeclaredConstructor(int.class);
//暴力反射
c.setAccessible(true);

User类

package com.test;

public class User {
    private int id;
    private String name;
    private String age;
    public User() {
    }
    public User(int id) {
        this.id = id;
    }
    private User(String name) {
        this.name = name;
    }
    public User(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
    public User(String name, String age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public int getId() {
        return id;
    }
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    private void setIdName(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
}

实例化反射对象构造方法

constructor.setAccessible（true）是获取到反射的权限，如果构造方法为私有的则需要设置为true，参数值为true，打开禁用访问控制检查，setAccessible(true)并不是将方法的访问权限改成了public，而是取消java的权限控制检查。所以即使是public方法，其accessible属相默认也是false

            /***
             * 采用默认构造方法实例化对象
             * com.test.User想反射类的全路径
             */
            Class mClass = Class.forName("com.test.User");
            //得到User类的构造方法，可以创建对象
            Constructor constructor = mClass.getConstructor();
            Object mStu = constructor.newInstance();
            /***
             * 采用参数构造
             */
            Class mClass2 = Class.forName("com.test.User");
            Constructor constructor2 = mClass2.getConstructor( int.class,String.class);
            constructor2.setAccessible(true);
            Object object2 = constructor2.newInstance(10,"xx1");
            /***
             * 调用private的有参构造方法
             */
            Class mClass3 = Class.forName("com.test.User");
            Constructor constructor3 = mClass3.getDeclaredConstructor(String.class);
            //获取到反射的权限，如果构造方法为私有的则需要设置为true。
            constructor3.setAccessible(true);
            Object object3 = constructor3.newInstance("xx2");

反射调用方法

            /***
             * 调用无参的方法
             */
            Method nameMethod = mClass.getDeclaredMethod("getName");
            nameMethod.setAccessible(true);
            nameMethod.invoke(object1);
            /***
             * 反射调用setName方法
             */
            Method getNameMethod = mClass.getDeclaredMethod("setName", String.class);
            getNameMethod.invoke(object3, "一个参数");

            /***
             * 反射调用setIdName
             */
            Method setNameAndAgeMethod = mClass.getDeclaredMethod("setIdName", int.class, String.class);
            setNameAndAgeMethod.setAccessible(true);
            setNameAndAgeMethod.invoke(object2,  8,  "2个参数");

反射设置属性的值

    Field nameField = mClass.getDeclaredField("name");
    nameField.setAccessible(true);
    nameField.set(object3, "xxxx");

Hook

package com.cc.reflection;


import android.view.View;
import android.view.ViewGroup;
import android.widget.Toast;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;


public class HookClickListenerUtils {

    private static HookClickListenerUtils mHookClickListenerUtils;

    private HookClickListenerUtils() {
    }

    public static HookClickListenerUtils getInstance() {
        synchronized ("getInstance") {
            if (mHookClickListenerUtils == null) {
                mHookClickListenerUtils = new HookClickListenerUtils();
            }
        }
        return mHookClickListenerUtils;
    }

    /***
     * 递归调用
     * @param decorView
     */
    public void hookDecorViewClick(View decorView) {
        if (decorView instanceof ViewGroup) {
            int count = ((ViewGroup) decorView).getChildCount();
            for (int i = 0; i < count; i++) {
                if (((ViewGroup) decorView).getChildAt(i) instanceof ViewGroup) {
                    hookDecorViewClick(((ViewGroup) decorView).getChildAt(i));
                } else {
                    hookViewClick(((ViewGroup) decorView).getChildAt(i));
                }
            }
        } else {
            hookViewClick(decorView);
        }
    }

    public void hookViewClick(View view) {
        try {
            view.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
                @Override
                public void onClick(View view) {

                }
            });
            Class viewClass = Class.forName("android.view.View");
            Method getListenerInfoMethod = viewClass.getDeclaredMethod("getListenerInfo");
            if (!getListenerInfoMethod.isAccessible()) {
                getListenerInfoMethod.setAccessible(true);
            }
            // 反射view中的getListenerInfo方法
            Object listenerInfoObject = getListenerInfoMethod.invoke(view);

            // 第二步：获取到view中的ListenerInfo中的mOnClickListener属性
            Class mListenerInfoClass = Class.forName("android.view.View$ListenerInfo");
            Field mOnClickListenerField = mListenerInfoClass.getDeclaredField("mOnClickListener");
            mOnClickListenerField.setAccessible(true);
            // 通过Java反射机制操作成员变量, set 和 get,View.OnClickListener为Field.get()的值
            mOnClickListenerField.set(listenerInfoObject, new HookClickListener((View.OnClickListener) mOnClickListenerField.get(listenerInfoObject)));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static class HookClickListener implements View.OnClickListener {

        private View.OnClickListener onClickListener;

        public HookClickListener(View.OnClickListener onClickListener) {
            this.onClickListener = onClickListener;
        }
        @Override
        public void onClick(View v) {
            Toast.makeText(v.getContext(), "hook住点击事件了，禽兽", Toast.LENGTH_SHORT).show();
            if (onClickListener != null) {
                onClickListener.onClick(v);
            }
        }
    }

}

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一、反射的概述

反射机制主要提供的功能

Java中创建对象大概有这几种方式：

获取类的字节码：

java中的Class中一些重要的方法

注意：

User类

实例化反射对象构造方法

反射调用方法

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Hook

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