文章内容尽可能的详细，方便自己后续查阅。
一、反射概念
java反射是指，在运行状态中，对于任意一个类，都能知道这个类的所有属性及方法，对于任何一个对象，都能调用他的任何一个方法和属性，这种动态获取新的及动态调用对象的方法的功能叫做反射.
二、Class 类 （java.lang.Class）
Java中万物皆为对象，每个类也是一个对象，每个类的java文件在编译的时候会产生同名的.class文件，这个.class文件包含了这个java类的元数据信息，包括成员变量，属性，接口，方法等，生成.class文件的同时会产生其对应的Class对象，并放在.class文件的末尾。当我们new一个新对象或者引用静态成员变量时，Java虚拟机(JVM)中的类加载器子系统会将对应Class对象加载到JVM中，然后JVM再根据这个类型信息相关的Class对象创建我们需要实例对象或者提供静态变量的引用值，在JVM中都只有一个Class对象，即在内存中每个类有且只有一个相对应的Class对象。
三、在Android中的应用场景
在Android 中，处于安全考虑，google会对系统的某些方法使用@hide或者使用Private修饰，导致我们没办法正常调用此类方法，但是有些场景我们又需要使用这些方法，这个时候就可以直接通过反射来调用修改。
比如 Android 中 StorageManager 类中的 getVolumePaths() 方法，该方法为隐藏方法，没办法正常调用，但是在实际使用中我们也可能用上，如果你有系统权限，那你就可以像 Android SD卡及U盘插拔状态监听及内容读取 这样为所欲为，如果没有权限，那你就可以通过反射来实现了，Demo放在最后，认真看完，你也会:grin:
image
在Android9.0以后，Google对反射也做了限制，Google对反射的方法做了划分，并针对不同的等级的隐藏方法做了反射限制。
白名单：SDK
浅灰名单：仍可以访问的非 SDK 函数/字段。
深灰名单：
对于目标 SDK 低于 API 级别 28 的应用，允许使用深灰名单接口。
对于目标 SDK 为 API 28 或更高级别的应用：行为与黑名单相同
黑名单：受限，无论目标 SDK 如何。 平台将表现为似乎接口并不存在。 例如，无论应用何时尝试使用接口，平台都会引发 NoSuchMethodError/NoSuchFieldException，即使应用想要了解某个特殊类别的字段/函数名单，平台也不会包含接口。
四、具体使用
我们先新建一个Person类和Man类，需要注意一下他们的继承关系及成员变量和方法的修饰符 （正常情况下不会这么写，我方便后面方法说明，就刻意的给了不同的修饰符）
Person.java:
public class Person {
public int age;
private String name;
public Person() {
}
private Person(int age, String name) {
this.age = age;
this.name = name;
}
private Person(int age) {
this.age = age;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
Man.java:
public class Man extends Person {
private String address;
public int phoneNum;
public Man() {
}
public Man(String address) {
this.address = address;
}
private Man(int phoneNum, String address) {
this.address = address;
this.phoneNum = phoneNum;
}
public String getAddress() {
return address;
}
private void setAddress(String address) {
this.address = address;
}
public int getPhoneNum() {
return phoneNum;
}
private void setPhoneNum(int phoneNum) {
this.phoneNum = phoneNum;
}
}
3.1、 获取类的Class对象
前面说到过，java虚拟机（JVM）会根据这个类型信息相关的Class对象创建我们需要实例对象或者提供静态变量的引用值，所以，我们要用到反射，就首先要拿到这个类的Class对象，获取Class对象有下面三种方法
1、直接通过类.class，获取其Class对象
Class manClass = Man.class;
2、通过Class的forName方法
该方法如果路径找不到会抛出
ClassNotFoundException异常
try {
// forName 中要传入完整路径
manClass1 = Class.forName("com.evan.reflection.Man");
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
3、通过类实例对象 getClass() 方法
Man main = new Man();
Class<? extends Man> manClass2 = main.getClass();
通过打印，可以看到三者获取结果一致。
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拿到其Class对象，可以直接通过 newInstance() 方法，获取到类的实例对象，并对其操作
Man man = (Man) manClass.newInstance();
man.setPhoneNum(123);
int phoneNum = man.getPhoneNum();
System.out.println("getPhoneNum=" + phoneNum);
结果：
image
你可能有疑惑，绕来绕去又绕回来了，干嘛不直接new一个对象,非要绕一大圈，其实我们这里最主要的是拿到其Class对象，然后用Class对象去执行私有方法或设置私有变量。
3.2、通过反射获取构造方法
先贴结论，可以跟着后面的demo看结论，可能就会比较清晰。
构造方法只针对本类
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| getConstructors() | 获取当前类公有构造方法 |
| getConstructor(Class<?>... parameterTypes) | 获取参数类型匹配的公有构造方法 |
| getDeclaredConstructors() | 获取当前类所有构造方法，包括私有。 |
| getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) | 获取所有参数类型匹配的构造方法（公有+私有） |
我这里贴心的再贴一下我们写的Man类的构造方法，可以看到一个公有的无参和一个公有的单参构造方法，一个私有的双参构造方法。
public Man() {
}
public Man(String address) {
this.address = address;
}
private Man(int phoneNum, String address) {
this.address = address;
this.phoneNum = phoneNum;
}
1、Constructor<?>[] getConstructors()
获取当前类中所有用public修饰的构造方法。
Constructor[] constructors = manClass.getConstructors();
for (Constructor c : constructors) {
System.out.println("getConstructors--" + c);
}
结果：
image
从打印的结果可以看到，我们拿到了一个无参的构造方法和一个String参数的构造方法，而这两个构造方法刚好是用Public修饰的。
2、Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()
拿到该类的所有构造方法，不管修饰符是啥。
Constructor[] declaredConstructors = manClass.getDeclaredConstructors();
for (Constructor c : declaredConstructors) {
System.out.println("getDeclaredConstructors--" + c);
}
结果：
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不用说了吧，全部都拿到了！！
3、Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)
根据参数类型Class对象，只能获取指定公有构造方法。
try {
// getConstructor(String.class) 传入对应构造方法的参数类型Class对象
Constructor constructorPublic = manClass.getConstructor(String.class);
System.out.println("getConstructor(String.class)=" + constructorPublic);
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
}
结果：
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该方法只能获取公有构造，如果我们去获取私有的构造方法就会就会抛
NoSuchMethodException异常。
4、Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)
获取指定参数Class对象的构造方法，无限制，获取公有或者私有都可以。
try {
constructorPublicDeclared = manClass.getDeclaredConstructor(String.class);
Constructor constructorPrivateDeclared2 = manClass.getDeclaredConstructor(int.class, String.class);
System.out.println("getDeclaredConstructor(String.class)--------" + constructorPublicDeclared);
System.out.println("getDeclaredConstructor(int.class, String.class)--------" + constructorPrivateDeclared2);
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
}
结果：
image
5、创建对象
拿到了构造方法我们直接调用 newInstance() 方法并传入对应参数可以拿到类对象。
try {
// 调用 newInstance 传入对应参数，获取Man实例并进行操作。
Man man = (Man) constructorPublicDeclared.newInstance("Test");
String address = man.getAddress();
System.out.println("newInstance address=" + address);
} catch (InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
}
// 结果
newInstance address=Test
3.2 获取方法
Method 类
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| getMethods() | 获取类本身及其父类所有公有方法 |
| getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) | 获取类本身及其父类通过方法名及参数类型指定的公有方法 |
| getDeclaredMethods() | 获取类本身所有方法 |
| getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) | 通过类本身通过方法名及参数类型获取本类指定的方法，无限制 |
1、Method[] getMethods()
获取当前类及其父类的Public方法
Method[] methods = manClass.getMethods();
for (Method method : methods) {
System.out.println("getMethods--->" + method);
}
结果：
image
可以看到获取的全是Public修饰的方法，不光获取了自身类，其父类Person类的公有方法一样打印出来了，你们可能会说Object类是什么鬼？Object类位于java.lang包中，是所有java类的父类。
2、Method[] getDeclaredMethods()
获取本类的所有方法。
Method[] declaredMethods = manClass.getDeclaredMethods();
for (Method declareMethod : declaredMethods) {
System.out.println("getDeclaredMethods--->" + declareMethod);
}
结果：
image
3、Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
获取本类及父类指定方法名和参数Class对象的方法，比如获取其父类的setName方法和自己的getPhoneNum方法
public void setName(String name)
public int getPhoneNum()
try {
// 获取Person父类SetName方法
Method setName = manClass.getMethod("setName", String.class);
// 获取自己 getPhoneNum 方法
Method getPhoneNum = manClass.getMethod("getPhoneNum");
System.out.println("getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)--->" + setName);
System.out.println("getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)--->" + getPhoneNum);
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
}
结果：
image
如果你不信邪，去获取私有方法，会报错 NoSuchMethodException
4、Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
获取本类指定方法名和参数Class对象的方法，无限制
try {
Method setAddress = manClass.getDeclaredMethod("setAddress", String.class);
Method getAddress = manClass.getDeclaredMethod("getAddress");
System.out.println("getDeclaredMethod--->" + setAddress);
System.out.println("getDeclaredMethod--->" + getAddress);
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
}
结果：
image
5、方法调用
拿到方法后，方法调用使用：
Object invoke(Object obj, Object... args)
就拿上面的例子
// 私有方法赋予权限
setAddress.setAccessible(true);
setAddress.invoke(manClass.newInstance(), "重庆市");
setAccessible 当我们需要对非公有方法进行操作的时候，需要先调用此方法赋予权限，不然也会抛异常
3.3 获取成员变量
Field 类
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| getFields() | 获取类本身及其父类所有公有成员变量 |
| getField(String name) | 获取类本身及其父类指定的公有成员变量 |
| getDeclaredFields() | 获取类本身所有成员变量（私有，公有，保护） |
| getDeclaredField(String name) | 获取类本身指定名字的成员变量 |
1、Field[] getFields()
获取本类及父类所有公有变量
Field[] fields = manClass.getFields();
for (Field field : fields) {
System.out.println("getFields--->" + field);
}
结果：
image
2、Field[] getDeclaredFields()
获取本类所有成员变量
Field[] fields = manClass.getDeclaredFields();
for (Field field : fields) {
System.out.println("getDeclaredFields--->" + field);
}
结果：
image
3、Field getField(String name)
获取本类或者父类指定的成员变量
try {
Field age = manClass.getField("age");
Field phoneNum = manClass.getField("phoneNum");
System.out.println("getField--->" + age);
System.out.println("getField--->" + phoneNum);
} catch (NoSuchFieldException e) {
e.printStackTrace();
}
结果：
image
4、Field getDeclaredField(String name)
获取本类指定的成员变量，无限制
try {
Field address = manClass.getDeclaredField("address");
Field phoneNum = manClass.getDeclaredField("phoneNum");
System.out.println("getField--->" + address);
System.out.println("getField--->" + phoneNum);
} catch (NoSuchFieldException e) {
e.printStackTrace();
}
结果：
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5、成员变量赋值
// 私有成员变量要赋予权限
address.setAccessible(true);
address.set(manClass.newInstance(), "重庆市");
phoneNum.set(manClass.newInstance(), 023);
五、实战
啰嗦这么久，直接拿文章开头说的那个方法动手，再看一下这个隐藏方法。
StorageManager.java ——> getVolumePaths
getVolumePaths(): 返回全部存储卡路径, 包括已挂载的和未挂载的
image
虽然这个方法是 Public 修饰的，但是使用了@hide注解，我们直接使用 StorageManager 对象是找不到这个方法的，如下：
image
5.1、使用反射获取
1、拿到 StorageManager 的Class对象
StorageManager sm = (StorageManager)
this.getSystemService(Context.STORAGE_SERVICE);
Class<? extends StorageManager> storageManagerClass = sm.getClass();
2、反射获取 getVolumePaths方法
// getVolumePaths 是用public修饰，所以这里getMethod和getDeclaredMethod都可以
// getVolumePaths 方法没有参数，可以不填
Method method = storageManagerClass.getMethod("getVolumePaths");
3 、方法调用
如果方法非public修饰，还需要 使用 setAccessible(true) 赋予权限
String[] paths = (String[]) method.invoke(sm, null);
完整代码：
/**
* 反射调用 StorageManager ——> getVolumePaths 方法
*/
public void getVolumePaths() {
StorageManager sm = (StorageManager)
this.getSystemService(Context.STORAGE_SERVICE);
Class<? extends StorageManager> storageManagerClass = sm.getClass();
try {
// 反射拿到getVolumePaths方法
Method method =
storageManagerClass.getDeclaredMethod("getVolumePaths");
String[] paths = (String[]) method.invoke(sm, null);
for (String path : paths) {
Log.d(TAG, "getVolumePaths: path=" + path);
}
} catch (IllegalAccessException | NoSuchMethodException | InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
Log.e(TAG, "getVolumePaths: " + e.getLocalizedMessage(), e);
}
}
结果：
image
六、结论
其实咋一看，反射还是很简单，主要区分私有和公有，以及获取的是本类的还是本类加父类，当然，还有更多方法，比如你可以通过获取的方法，获取它的修饰符，变量等等，方法类似，本文内容还是比较浅，敲一遍基本就知道是咋回事了，看的话可能有点绕，建议自己动手敲一遍，还有其其它获取反射中的知识点你也可以去拓展一下，反射在Android中使用还是挺广，后续可能会说到热修复知识点，其中也涉及到反射知识。
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