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详解Andorid开发中反射机制是怎么一回事

Andorid反射机制 Andorid反射 2022-11-13 19:11:05 560人浏览泡泡鱼

摘要

目录1. 背景2. java反射2.1 什么是反射2.2 什么情况下要用反射2.3 反射的优缺点3. Java反射机制api3.1 获取Class对象3.2 反射调用类构造方法3.3

1. 背景

在andorid开发中，经常遇见在某些工具类中没有Context上下文对象时，一些系统服务的代理对象无法创建出来，举个例子：比如在源码(framework/base/graphics/java/android/graphics)路径下的canvas.java Bitmap.javaPicture.java Paint.java 类就没有上下文对象。当时有需要调用AMS的API获取当前界面activity的名称作为判断条件去修改这些工具类中的参数，但是这几个工具类中又没有上下文对象，怎么办呢？

一般情况下，获取顶层activity名称的方法如下：

//1. 获取 AMS 的代理对象 ActivityManager
ActivityManager am = (ActivityManager) context
                    .getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
//2. 调用相关API 获取顶层activity的名称
String activityName = am.getRunningTasks(1).get(0).topActivity.getClassName();

上述代码是在有上下文对象context的情况下，直接获取。

而在上面提及到的Picture.java等类中, 根本就没有上下文，怎么搞？这个时候我们通过java反射来实现，接下来，本篇文章就来讲解一下java反射机制，并利用反射实现获取顶层activity。

2. java反射

2.1 什么是反射

反射（Reflection）是程序的自我分析能力，通过反射可以确定类中有哪些方法、有哪些构造方法以及有哪些成员变量，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方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。

2.2 什么情况下要用反射

首先java是面向对象编程的，万物皆对象，当我们拿到这个类对象后，就可以访问类中的成员变量，调用类中的方法了，但是呢？对于private变量和方法，它的访问权限作用域只在本类中，在外部类或者继承类中，就算你创建了该类对象，也是无法直接调用的。来看下这个例子：

普通的一个User 类

public class User {
    private String name = "墨子"; //私有变量
    public int age = 18;
    //私有方法
    private int test() {
        System.out.println("私有成员方法");
        return 1;
    }
    protected String test2() {
        System.out.println("protected成员方法");
        return "protected";
    }
    public static void main(String[] args) {
        //如果在本类中创建了对象，则所有的方法和变量都可以直接访问
        User user = new User();
        System.out.println(user.name); //访问私有变量
        System.out.println(user.test());//调用私有方法
    }
}

打印结果如下：
墨子
私有成员方法
1

如果在外部内中创建该类对象，还能直接访问私有方法和变量吗？测试一下:

public class PrivateTest {
    public static void main(String[] args) {
        User user = new User();
        //外部内中创建的对象直接私有变量  报错
        //System.out.println(user.name);
        //外部内中创建的对象，直接调用private方法，也报错
        //System.out.println(user.test());
        //但是可以直接访问 protected public的方法和变量
        System.out.println(user.age);
        System.out.println(user.test2());
    }
}

报错的两行代码注释掉了，可以把代码复制过去验证一下。

当然了，在andorid开发中，还有其他场景会使用到反射, 很多类或方法中经常加上了“@hide”注释标记，这些API是不允许在第三方应用直接调用的比如：SystemProperties类在android.os下，但这个类是隐藏的，没有系统权限(android:sharedUserId="android.uid.system")的app无法直接使用，只能通过java反射来调用。

还有 Andorid中动态代理模式， Android插件化（Hook）这些都会用到反射，这里不一一说明，因为每个技术点都需要去深挖才能理解透彻。

2.3 反射的优缺点

优点：

1.可以调用私有方法、变量

2.可以调用隐藏api接口

3.能够运行时动态获取类的实例，提高代码灵活性

缺点：

1.安全问题：反射可以获取到类对应的所有方法和属性，如果存在外部调用的情况，可能出现超出预期的调用，从而导致安全风险，而且也破坏java面向对象编程的封装这一特性。

2.性能问题：无论是通过字符串获取Class、Method还是Field，都需要JVM的动态链接机制动态的进行解析和匹配，势必造成性能开销。每一次的反射调用都会造成Java安全机制进行额外的安全性验证，造成性能开销。反射代码使得许多JVM的运行时优化无法进行。

3. Java反射机制API

Java反射机制API主要是 java.lang.Class类和 java.lang.reflect包。

类	说明
java.lang.Class	代表整个字节码。代表一个类型，代表整个类。
java.lang.reflect.Constructor	代表字节码中的构造方法字节码。代表类中的构造方法。
java.lang.reflect.Method	代表字节码中的方法字节码。代表类中的方法。
java.lang.reflect.Field	代表字节码中的属性字节码。代表类中的成员变量（静态变量+实例变量）

3.1 获取Class对象

方式	说明
对象.getClass();
类名.class
Class.forName(“类的全路径”);	推荐此种写法

package com.example.javademo.reflect;
public class ClassObject {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //第一种： 对象.getClass()；
        People people = new People();
        Class clazz1 = people.getClass();
        System.out.println(clazz1);
        //第二种： 类名.class
        Class clazz2 = People.class;
        System.out.println(clazz2);
        //第三种： Class.forName(包名.类名)
        Class clazz3 = Class.forName("com.example.javademo.reflect.People");
        System.out.println(clazz3);
    }
}

第一种：直接new出对象，然后通过对象获取class对象，但是你想想类对象都可以直接new出来，在外部内中除了private 变量和方法不能直接访问外，都可以直接调用，我还反射干嘛？写那么多代码岂不是为难自己，没事找事，不推荐！

第二种：通过类名.class 获取字节码class对象，需要导入包，依赖性比较强，不然会编译报错

第三种：Class的静态方法，安全性强，参数为：类包名+类名

运行结果如下：

class com.example.javademo.reflect.People
class com.example.javademo.reflect.People
class com.example.javademo.reflect.People

三个都是同一个Class对象，在运行期间，一个类，只有一个Class对象产生

3.2 反射调用类构造方法

方法名解释说明

方法名	解释说明
public Constructor[] getConstructors()	所有"公有的"构造方法
public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes)	获取指定参数的共有构造方法
public Constructor[] getDeclaredConstructors(）	获取所有的构造方法(包括私有、受保护、默认、公有)
public Constructor getDeclaredConstructor(Class... parameterTypes)	:获取"指定参数的构造方法"可以是私有的，或受保护、默认、公有；
newInstance(Object... initargs)	使用此 `Constructor` 对象表示的构造方法来创建该构造方法的声明类的新实例，并用指定的初始化参数初始化该实例。它的返回值是T类型，所以newInstance是创建了一个构造方法的声名类的新实例对象，相当于People p = new People();

我们看下Demo

package com.example.javademo.reflect;
public class People {
    private String name;
    private int age;
    public String sex;
    private long height;
    public People() {
        System.out.println("调用了public无参构造方法 执行完毕");
    }
    public People(String name) {
        this.name = name;
        System.out.println("调用public有参构造方法 String：name = " + name);
    }
    private People(int age, String sex) {
        this.age = age;
        this.sex = sex;
        System.out.println("调用private有参数构造方法 age ："+ age + "  sex:" + sex);
    }
    People(long height) {
        this.height = height;
        System.out.println("调用default有参数构造方法 height ："+ height );
    }
}

反射测试类：

package com.example.javademo.reflect;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
public class ReflectPeople {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //获取People class对象
            Class peopleclass = Class.forName("com.example.javademo.reflect.People");
            System.out.println("**********************获取反射后类对象*********************************");
            System.out.println("反射类对象：　" + peopleclass);
            //获取所有构造方法
            System.out.println("**********************打印所有构造方法*********************************");
            Constructor[] conArray = peopleclass.getDeclaredConstructors();
            for(Constructor c : conArray){
                System.out.println(c);
            }
            System.out.println("**************第一种：通过反射调用默认无参构造方法并创建people类实例对象***************************");
            //返回一个 Constructor对象， 该对象反映Constructor对象表示的类的指定的公共类函数。
            Object constructorPublic = peopleclass.getConstructor();
            System.out.println("无参构造方法的对象：" + peopleclass.getConstructor());
            //使用此 Constructor对象表示的构造函数，使用指定的初始化参数来创建和初始化构造函数的声明类的新实例。
            //newInstance()方法内部实际上调用了无参数构造方法，必须保证无参构造存在才可以
            Object peopleobject1 = ((Constructor) constructorPublic).newInstance();
            System.out.println("创建people1对象新实例: " + (People)peopleobject1);
            System.out.println("**************第二种：通过反射调用public有参构造方法并创建People类实例对象***************************");
            Object peopleobject2 = peopleclass.getConstructor(String.class).newInstance("甲方");
            System.out.println("创建people2对象新实例: " + (People)peopleobject2);
            System.out.println("**************第三种：通过反射调用private有参构造方法并创建People类实例对象***************************");
            //注意，如果访问protect private相关的构造方法，需要用getDeclaredConstructor这个ＡＰＩ
            //返回一个 Constructor对象，该对象反映 Constructor对象表示的类或接口的指定类函数。
            Constructor constructorPrivate = peopleclass.getDeclaredConstructor(int.class, String.class);
            //访问私有构造方法，这句话一定要写，不然就会报错java.lang.IllegalAccessException
            constructorPrivate.setAccessible(true);
            System.out.println("有参private私有构造方法的对象：" + peopleclass.getDeclaredConstructor(int.class, String.class));
            Object peopleobject3 = constructorPrivate.newInstance(20, "men");
            System.out.println("创建people3对象新实例: " + peopleobject3);
            System.out.println("**************第四种：通过反射调用default有参构造方法并创建People类实例对象***************************");
            Constructor constructorDefault = peopleclass.getDeclaredConstructor(long.class);
            //访问public protect default构造方法，这句话可以不用写
            //constructorDefault.setAccessible(true);
            System.out.println("有参default构造方法的对象：" + peopleclass.getDeclaredConstructor(long.class));
            Object peopleobject4 = constructorDefault.newInstance(185);
            System.out.println("创建people4对象新实例: " + peopleobject4);
        } catch (ClassNotFoundException | NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

打印log：

**********************获取反射后类对象*********************************
反射类对象：　class com.example.javademo.reflect.People
**********************打印所有构造方法*********************************
com.example.javademo.reflect.People(long)
private com.example.javademo.reflect.People(int,java.lang.String)
public com.example.javademo.reflect.People(java.lang.String)
public com.example.javademo.reflect.People()
**************第一种：通过反射调用默认无参构造方法并创建people类实例对象***************************
无参构造方法的对象：public com.example.javademo.reflect.People()
调用了public无参构造方法执行完毕
创建people1对象新实例: com.example.javademo.reflect.People@2a139a55
**************第二种：通过反射调用public有参构造方法并创建People类实例对象***************************
调用public有参构造方法 String：name = 甲方
创建people2对象新实例: com.example.javademo.reflect.People@15db9742
**************第三种：通过反射调用private有参构造方法并创建People类实例对象***************************
有参private私有构造方法的对象：private com.example.javademo.reflect.People(int,java.lang.String)
调用private有参数构造方法 age ：20 sex:men
创建people3对象新实例: com.example.javademo.reflect.People@6d06d69c
**************第四种：通过反射调用default有参构造方法并创建People类实例对象***************************
有参default构造方法的对象：com.example.javademo.reflect.People(long)
调用default有参数构造方法 height ：185
创建people4对象新实例: com.example.javademo.reflect.People@7852e922

通过上面的例子，总结：

1. 反射Class对象，反射Constructor对象，反射类实例对象是3个不同的对象，如果刚开始不熟悉API，建议分开创建；

2.getConstructor() 和 getDeclaredConstructor（类<?>... parameterTypes）方法的区别前者是获取public类型构造方法的Constructor对象，后者是获取全类型（public protect default private）类型的构造方法的Constructor对象

3.反射私有构造方法的时候，一定要setAccessible(true)，不然会报错java.lang.IllegalAccessException错误 * true表示：禁止java语言使用时安全检查，暴力访问

4. 调用Constructor类中newInstance()这个方法时，注意newInstance没有带参数（不带参数可以不写，或写成null 都可以行）此方法内部实际上调用了无参数构造方法，必须保证无参构造存在才可以，否则会抛出java.lang.InstantiationException异常。

3.3 反射调用类中方法

方法名	说明
public Method[] getMethods()	获取所有"公有方法"；（包含了父类的方法也包含Object类）
public Method getMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)	获取指定参数的公共成员方法类对象。
public Method[] getDeclaredMethods()	获取所有的成员方法，包括私有的(不包括继承的)
public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)	获取指定参数的方法对象
public Object invoke(Object obj,Object... args)	在具有指定参数的方法对象上调用此 `方法`对象表示的底层方法。

我们看看这个例子

package com.example.javademo.reflect;
public class MethodTest {
    public MethodTest() {
        System.out.println("调用  MethodTest默认的共有构造方法");
    }
    String fruit = "苹果";
    int milliliter = 0;
    char game = 'Ｘ';
    String mood = "开心";
    public void eat(String fruit) {
        this.fruit = fruit;
        System.out.println("调用public成员方法 eat  吃的水果为 ：" + fruit);
    }
    int drink(int milliliter) {
        this.milliliter = milliliter;
        System.out.println("调用default成员方法 drink 喝水毫升量 ：" + milliliter);
        return milliliter;
    }
    protected void play(char game) {
        this.game = game;
        System.out.println("调用protected成员方法 play 玩游戏 ：" + game);
    }
    private String happy(String mood) {
        this.mood = mood;
        System.out.println("调用private成员方法 happy 今日心情：" + mood);
        return mood;
    }
}

反射测试类

package com.example.javademo.reflect;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectMethod {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            System.out.println("**********************获取反射后类对象*********************************");
            //获取方法类的class对象
            Class methodClass = Class.forName("com.example.javademo.reflect.MethodTest");
            System.out.println("反射类对象 :" + methodClass);
            System.out.println("**********************获取反射类中所有的成员方法**************************");
            //返回一个"方法数组对象"：反射类或接口中所有声明的方法，包括公共，保护，默认（包）访问和私有方法，但不包括继承的方法。
            Method[] methods = methodClass.getDeclaredMethods();
            for (Method m : methods) {
                System.out.println(m);
            }
            System.out.println("***************第一种*******调用反射类中public成员方法**************************");
            //返回一个方法对象，它表示此表示的类或接口的指定声明的方法对象。
            //第一个参数为方法名，第二个可变参数 : 为该方法传入的参数
            Method methodPublic = methodClass.getDeclaredMethod("eat", String.class);
            //PUBLIC :1     PRIVATE:2    PROTECTED:4   PACKAGE(default):8
            System.out.println("打印该public方法的修饰符 ：" + methodPublic.getModifiers());
            System.out.println("打印该public方法对象 表示方法的名称： "+methodPublic.getName());
            System.out.println("打印该public方法对象 可执行文件的形式参数的数量 ：" + methodPublic.getParameterCount());
            //实例化一个MethodTest类对象，每个类有一个默认的无参构造方法，可以写或不写
            //但是如果类中有带参数的构造方法，那无参构造方法是必须要写出来的，不然new对象的时候，就会报错
            MethodTest objMethodTest = (MethodTest)methodClass.getDeclaredConstructor().newInstance();
            System.out.println("MethodTest类对象 :" + objMethodTest);
            //invoke方法 第一个参数： 从底层方法被调用的对象   如果底层方法是静态的，则第一个参数obj对象传递null。
            //第二个参数: 该方法调用的参数
            //如果方法正常完成，则返回的值将返回给调用者.
            Object objectreturn1 = methodPublic.invoke(objMethodTest, "菠萝");
            //eat方法返回值为 null
            System.out.println("eat方法 返回值为 ：" + objectreturn1);
            System.out.println("***************第二种*******调用反射类中private成员方法**************************");
            Method methodPrivate = methodClass.getDeclaredMethod("happy", String.class);
            System.out.println("打印该private方法的修饰符 ：" + methodPrivate.getModifiers());
            System.out.println("打印该private方法对象 表示方法的名称： "+methodPrivate.getName());
            System.out.println("打印该public方法对象 可执行文件的形式参数的数量 ：" + methodPrivate.getParameterCount());
            //如果是访问私有方法，则要加上这句话,禁止java语言使用时安全检查
            methodPrivate.setAccessible(true);
            Object objectreturn2 = methodPrivate.invoke(objMethodTest, "超级nice");
            System.out.println("happy方法 返回值为："+objectreturn2);
            System.out.println("***************第三种*******调用反射类中protected成员方法**************************");
            Method methodProtected = methodClass.getDeclaredMethod("play", char.class);
            System.out.println("打印该protected方法的修饰符 ：" + methodProtected.getModifiers());
            System.out.println("打印该protected方法对象 表示方法的名称： "+methodProtected.getName());
            System.out.println("打印该protected方法对象 可执行文件的形式参数的数量 ：" + methodProtected.getParameterCount());
            Object objectreturn3 = methodProtected.invoke(objMethodTest, 'Y');
            System.out.println("play方法 返回值为："+objectreturn3);
            System.out.println("***************第四种*******调用反射类中default成员方法**************************");
            Method methodDefault = methodClass.getDeclaredMethod("drink", int.class);
            System.out.println("打印该protected方法的修饰符 ：" + methodDefault.getModifiers());
            System.out.println("打印该protected方法对象 表示方法的名称： "+methodDefault.getName());
            System.out.println("打印该protected方法对象 可执行文件的形式参数的数量 ：" + methodDefault.getParameterCount());
            Object objectreturn4 = methodDefault.invoke(objMethodTest, 180);
            System.out.println("drink方法 返回值为："+objectreturn4);
        } catch (ClassNotFoundException | NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

打印log：

**********************获取反射后类对象*********************************
反射类对象 :class com.example.javademo.reflect.MethodTest
**********************获取反射类中所有的成员方法**************************
public void com.example.javademo.reflect.MethodTest.eat(java.lang.String)
private java.lang.String com.example.javademo.reflect.MethodTest.happy(java.lang.String)
protected void com.example.javademo.reflect.MethodTest.play(char)
int com.example.javademo.reflect.MethodTest.drink(int)
***************第一种*******调用反射类中public成员方法**************************
打印该public方法的修饰符：1
打印该public方法对象表示方法的名称： eat
打印该public方法对象可执行文件的形式参数的数量：1
调用 MethodTest默认的共有构造方法
MethodTest类对象 :com.example.javademo.reflect.MethodTest@15db9742
调用public成员方法 eat 吃的水果为：菠萝
eat方法返回值为：null
***************第二种*******调用反射类中private成员方法**************************
打印该private方法的修饰符：2
打印该private方法对象表示方法的名称： happy
打印该public方法对象可执行文件的形式参数的数量：1
调用private成员方法 happy 今日心情：超级nice
happy方法返回值为：超级nice
***************第三种*******调用反射类中protected成员方法**************************
打印该protected方法的修饰符：4
打印该protected方法对象表示方法的名称： play
打印该protected方法对象可执行文件的形式参数的数量：1
调用protected成员方法 play 玩游戏：Y
play方法返回值为：null
***************第四种*******调用反射类中default成员方法**************************
打印该protected方法的修饰符：0
打印该protected方法对象表示方法的名称： drink
打印该protected方法对象可执行文件的形式参数的数量：1
调用default成员方法 drink 喝水毫升量：180
drink方法返回值为：180

代码中基本都做了注释，通过上面的例子，总结：

1. 反射class对象，反射Method对象反射类实例对象是3个不同的对象，要区分开

2. 在反射调用private方法时，一定要禁止java语言使用时安全检查，要setAccessible(true)，其他修饰符方法可以不用加这句话

3. (反射Method对象).invoke（Object obj, Object ...args）方法参数的理解：

1. 第一个参数为通过用反射方法构造出来的反射类实例对象

2. 第二个可变参数为：该方法需要传入的参数

3. 如果方法正常完成，则将返回值返回

3.4 反射类中的成员变量

方法	说明
Field[] getFields()	获取所有的"公有字段"
public Field getField(String fieldName)	获取指定参数的共有字段
.Field[] getDeclaredFields()	获取所有字段，包括：私有、受保护、默认、公有；
public Field getDeclaredField(String fieldName)	获取某个字段(包括私有的）
set(Object obj, Object value)	将指定`Field`对象设置为指定的新值

我们通过Demo讲解：

package com.example.javademo.reflect;

public class FieldTest {
    public FieldTest() {
        System.out.println("调用FieldTest 默认无参构造方法");
    }
    public int age = 18;
    private String name = "张三";
    String sex = "男";
    protected String phoneNum = "123456789";
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public String getSex() {
        return sex;
    }
    public String getPhoneNum() {
        return phoneNum;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }
    public void setPhoneNum(String phoneNum) {
        this.phoneNum = phoneNum;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "FieldTest{" +
                "age=" + age +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", sex='" + sex + '\'' +
                ", phoneNum='" + phoneNum + '\'' +
                '}';
    }

反射测试类：

package com.example.javademo.reflect;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class ReflectField {
    public static void main(String[] args) {
        //用正常的new对象的方式，给字段赋值，打印对象值， 测试用
       
        //通过反射的方式，修改字段值
        try {
            //通过反射获取Class对象
            Class FieldTestClass = Class.forName("com.example.javademo.reflect.FieldTest");
            //用反射的方式来修改字段（成员变量）的值
            System.out.println("************获取所有的字段(包括共有、私有、受保护、默认的)********************");
            Field[] fields = FieldTestClass.getDeclaredFields();
            for (Field f : fields) {
                System.out.println(f);
            }
            //用反射的方式来构造FieldTestl类对象
            FieldTest objFieldTest = (FieldTest) FieldTestClass.getDeclaredConstructor().newInstance();
            System.out.println("*************反射获取public字段并调用***********************************");
            //返回一个 Field对象，它表示的类或接口的指定已声明字段对象。
            Field fieldPublic =  FieldTestClass.getDeclaredField("age");
            System.out.println("该字段的修饰符 ：" + fieldPublic.getModifiers());
            System.out.println("该字段的名称 ：" + fieldPublic.getName());
            
            //获取int类型 实例字段的默认值
            System.out.println("通过反射方式获取age默认值 ： " + fieldPublic.getInt(objFieldTest));
           
            fieldPublic.set(objFieldTest, 20);
            //通过反射的方式调用 getAge() 方法
            Method method = FieldTestClass.getDeclaredMethod("getAge");
            Object objectReturn =  method.invoke(objFieldTest);
            System.out.println("通过反射方式set新值之后， age的值 ：" + objectReturn);
            System.out.println("*************反射获取private字段并调用***********************************");
            //在项目实际中，因为私有变量和方法，无法在外部类去调用它们，所以反射在这点上就派上用场了
            Field fieldPrivate = FieldTestClass.getDeclaredField("name");
            //private字段一定要调用setAccessible(true)  禁止java语言使用时安全检查
            fieldPrivate.setAccessible(true);
            System.out.println("通过反射方式获取age默认值 ： " + fieldPrivate.get(objFieldTest));
            //修改private变量name的值
            fieldPrivate.set(objFieldTest, "李四");
            //通过反射的方式调用 getName() 方法
            Method objectMethod = FieldTestClass.getDeclaredMethod("getName");
            Object objectReturn1 =  objectMethod.invoke(objFieldTest);
            System.out.println("通过反射方式set新值之后， name的值 ：" + objectReturn1);
        } catch (ClassNotFoundException | NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

打印log：

************获取所有的字段(包括共有、私有、受保护、默认的)********************
public int com.example.javademo.reflect.FieldTest.age
private java.lang.String com.example.javademo.reflect.FieldTest.name
java.lang.String com.example.javademo.reflect.FieldTest.sex
protected java.lang.String com.example.javademo.reflect.FieldTest.phoneNum
调用FieldTest 默认无参构造方法
*************反射获取public字段并调用***********************************
该字段的修饰符：1
该字段的名称：age
通过反射方式获取age默认值： 18
通过反射方式set新值之后， age的值：20
*************反射获取private字段并调用***********************************
通过反射方式获取age默认值：张三
通过反射方式set新值之后， name的值：李四

通过例子，总结如下：

1. 反射class对象，反射Field对象反射类实例对象是3个不同的对象，要区分开

2.在反射调用private字段时，一定要禁止java语言使用时安全检查，要setAccessible(true)

3. Field public void set(Object obj,Object value):

参数说明：

1.obj: 通过反射方法构造出来的类对象

2.value:要为字段设置的值；

3.5 反射类中静态方法和变量

怎么修改static修饰的变量呢？静态变量和方法是在类的实例化之前就进行了初始化（类的初始化阶段），静态变量和方法是从属于类本身的，跟new出来的具体对象无关，所以我们获取变量就不需要传入对象，直接传入null即可。

Demo如下：

package com.example.javademo.reflect;
public class StaticFieldTest {
    public StaticFieldTest() {
        System.out.println("调用 StaticFieldTest 无参构造方法");
    }
    //静态变量
    public static int age = 15;
    public static void setAge(int age) {
        StaticFieldTest.age = age;
    }
    //静态方法
    public static int getAge() {
        return age;
    }
}

反射测试类：

package com.example.javademo.reflect;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class ReflectStatic {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //获取 StaticFieldTest  class对象
            Class staticClazz = Class.forName("com.example.javademo.reflect.StaticFieldTest");
            //获取静态Field对象
            Field staticField = staticClazz.getDeclaredField("age");
            //因为是pulic修饰符，这句话也可以不用写
            staticField.setAccessible(true);
            //通过set方法，修改值,  静态变量 是从属于类，可以不用传入类实例对象，直接传入null
            staticField.set(null, 25);
            //验证修改后的值
            Method agetet = staticClazz.getDeclaredMethod("getAge");
            // 静态方法 是从属于类， 可以不用传入类实例对象，直接传入null
            int agetest = (int) agetet.invoke(null);
            System.out.println("**********************打印修改后的age值**************************");
            System.out.println(agetest);
        } catch (ClassNotFoundException | NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

打印结果：

**********************打印修改后的age值**************************
25

总结如下：

1. 对于static 变量和方法，因为它是从属于类本身，在类的实例化之前就进行了初始化，当传入obj对象参数的时候，直接传入null即可。

4. 反射在Android中的应用

4.1反射实现获取顶层activity的名称

如前言背景中的问题描述，有了上面的理论知识做为基础，实现代码如下：

 
    public boolean isTopTargetActivity() {
        try {
            //通过包名和类名反射获取 class 对象
            Class activityThreadClass = Class.forName("android.app.ActivityThread");
            //第二种： 反射创建 activiyThread对象  反射调用静态方法，第一个参数obj对象传递 null
            Object activityThreadObj = activityThreadClass.getMethod("currentActivityThread").invoke(null);
            Log.e("test", "====activityThreadObj: "+activityThreadObj);
            //获取 Mactivities Field对象  final ArrayMap<IBinder, ActivityClientRecord> mActivities = new ArrayMap<>();
            Field activitiesField = activityThreadClass.getDeclaredField("mActivities");
            //禁止Java语言访问使用时进行检查
            activitiesField.setAccessible(true);
            //返回该所表示的字段的值 Field
            Map activities = (Map) activitiesField.get(activityThreadObj);
            for (Object activityClientRecord : activities.values()) {
                //获取 ActivityClientRecord class对象
                Class activityRecordClass = activityClientRecord.getClass();
                //获取 boolean paused 字段 对象
                Field pausedField = activityRecordClass.getDeclaredField("paused");
                //允许暴力访问，禁止java语言运行时安全检查
                pausedField.setAccessible(true);
                //Activity onResume的判断条件
                if (!pausedField.getBoolean(activityClientRecord)) {
                    //获取 Activity activity field对象
                    Field activityField = activityRecordClass.getDeclaredField("activity");
                    activityField.setAccessible(true);
                    //获取当前显示的activity的对象
                    Activity activity = (Activity) activityField.get(activityClientRecord);
                    //获取当前activity的名称
                    String className = activity.getClass().toString();
                    Log.e("test", "====通过反射获取的className===="+className);
                    if ("cn.com.test.activity.MainActivity".equals(className)) {
                        return true;
                    }
                }
            }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            Log.e("test", "======ClassNotFoundException===="+e.getMessage());
        } catch (InvocationTargetException e) {
            Log.e("test", "======InvocationTargetException===="+e.getMessage());
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            Log.e("test", "======NoSuchMethodException===="+e.getMessage());
        } catch (NoSuchFieldException e) {
            Log.e("test", "======NoSuchFieldException===="+e.getMessage());
        } catch (IllegalAccessException e) {
            Log.e("test", "======IllegalAccessException===="+e.getMessage());
        }
        return false;
    }

4.2 反射调用SystemProperties中set get方法

再者，比如第三方应用是无法直接调用SystemProperties中 get set 方法，我们也可以通过反射来实现，这个工具类已经实现好，可以拿去直接用：

public class SystemPropertiesUtils {
    private static final String TAG = "SystemPropertiesUtils";
    private static Class<?> mClassType = null;
    private static Method mGetMethod = null;
    private static Method mGetIntMethod = null;
    private static Method mGetBooleanMethod = null;
    private static Class<?> getSystemPropertiesClass() throws ClassNotFoundException {
        if (mClassType == null) {
            mClassType = Class.forName("android.os.SystemProperties");
        }
        return mClassType;
    }
    private static Method getMethod() throws Exception {
        if (mGetMethod == null) {
            Class clazz = getSystemPropertiesClass();
            mGetMethod = clazz.getDeclaredMethod("get", String.class);
        }
        return mGetMethod;
    }
    private static Method getIntMethod() throws Exception {
        if (mGetIntMethod == null) {
            Class clazz = getSystemPropertiesClass();
            mGetIntMethod = clazz.getDeclaredMethod("getInt", String.class, int.class);
        }
        return mGetIntMethod;
    }
    private static Method getBooleanMethod() throws Exception {
        if (mGetBooleanMethod == null) {
            Class clazz = getSystemPropertiesClass();
            mGetBooleanMethod = clazz.getDeclaredMethod("getBoolean", String.class, boolean.class);
        }
        return mGetBooleanMethod;
    }
    public static String get(String key, String def) {
        try {
            String value = (String) getMethod().invoke(null, key);
            if (!TextUtils.isEmpty(value)) {
                return value;
            }
        } catch (Exception e) {
            Log.d(TAG, "Unable to read system properties");
        }
        return def;
    }
    public static int getInt(String key, int def) {
        int value = def;
        try {
            value = (int) getIntMethod().invoke(null, key, def);
        } catch (Exception e) {
            Log.d(TAG, "Unable to read system properties");
        }
        return value;
    }
    public static boolean getBoolean(String key, boolean def) {
        boolean value = def;
        try {
            value = (Boolean) getBooleanMethod().invoke(null, key, def);
        } catch (Exception e) {
            Log.d(TAG, "Unable to read system properties");
        }
        return value;
    }
}

4.3 通过反射创建Bitmap缩略图

public static Bitmap createVideoThumbnail(String filePath) {
        // MediaMetadataRetriever is available on API Level 8
        // but is hidden until API Level 10
        Class<?> clazz = null;
        Object instance = null;
        try {
            clazz = Class.forName("android.media.MediaMetadataRetriever");
            instance = clazz.newInstance();
 
            Method method = clazz.getMethod("setDataSource", String.class);
            method.invoke(instance, filePath);
 
            // The method name changes between API Level 9 and 10.
            if (Build.VERSION.SDK_INT <= 9) {
                return (Bitmap) clazz.getMethod("captureFrame").invoke(instance);
            } else {
                byte[] data = (byte[]) clazz.getMethod("getEmbeddedPicture").invoke(instance);
                if (data != null) {
                    Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeByteArray(data, 0, data.length);
                    if (bitmap != null) return bitmap;
                }
                return (Bitmap) clazz.getMethod("getFrameAtTime").invoke(instance);
            }
        } catch (IllegalArgumentException ex) {
            // Assume this is a corrupt video file
        } catch (RuntimeException ex) {
            // Assume this is a corrupt video file.
        } catch (InstantiationException e) {
            Log.e(TAG, "createVideoThumbnail", e);
        } catch (InvocationTargetException e) {
            Log.e(TAG, "createVideoThumbnail", e);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            Log.e(TAG, "createVideoThumbnail", e);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            Log.e(TAG, "createVideoThumbnail", e);
        } catch (IllegalAccessException e) {
            Log.e(TAG, "createVideoThumbnail", e);
        } finally {
            try {
                if (instance != null) {
                    clazz.getMethod("release").invoke(instance);
                }
            } catch (Exception ignored) {
            }
        }
        return null;
    }

MediaMetadataRetriever.java 类中有个public无参构造方法，可以通过反射方式clazz.getDeclaredConstructor().newInstance() 拿到这个类对象

接下来，就是获取Method Field 对象再通过invoke set 方法去修改方法变量的值。