一犯祠、Java 反射機制
參考了許多博文，總結了以下個人觀點酌呆，若有不妥還望指正：
Java 反射機制在程序運行時衡载，對于任意一個類，都能夠知道這個類的所有屬性和方法隙袁；對于任意一個對象痰娱，都能夠調用它的任意一個方法和屬性。這種 動態(tài)的獲取信息 以及動態(tài)調用對象的方法 的功能稱為 java 的反射機制菩收。
反射機制很重要的一點就是“運行時”梨睁，其使得我們可以在程序運行時加載、探索以及使用編譯期間完全未知的 .class 文件娜饵。換句話說坡贺，Java 程序可以加載一個運行時才得知名稱的 .class 文件，然后獲悉其完整構造，并生成其對象實體遍坟、或對其 fields（變量）設值拳亿、或調用其 methods（方法）。
不知道上面的理論你能否明白政鼠，反正剛接觸反射時我一臉懵比风瘦，后來寫了幾個例子之后：哦~~原來是這個意思！
若暫時不明白理論沒關系公般，先往下看例子万搔，之后再回來看相信你就能明白了。
二官帘、使用反射獲取類的信息
為使得測試結果更加明顯瞬雹，我首先定義了一個 FatherClass 類（默認繼承自 Object 類），然后定義一個繼承自 FatherClass 類的 SonClass 類刽虹，如下所示酗捌。可以看到測試類中變量以及方法的訪問權限不是很規(guī)范涌哲，是為了更明顯得查看測試結果而故意設置的胖缤，實際項目中不提倡這么寫。
FatherClass.java
public class FatherClass {
public String mFatherName;
public int mFatherAge;
public void printFatherMsg(){}
}
SonClass.java
public class SonClass extends FatherClass{
private String mSonName;protected int mSonAge;public String mSonBirthday;public void printSonMsg(){ System.out.println("Son Msg - name : " + mSonName + "; age : " + mSonAge);}private void setSonName(String name){ mSonName = name;}private void setSonAge(int age){ mSonAge = age;}private int getSonAge(){ return mSonAge;}private String getSonName(){ return mSonName;}
}
1. 獲取類的所有變量信息
/**
* 通過反射獲取類的所有變量
*/
private static void printFields(){
//1.獲取并輸出類的名稱
Class mClass = SonClass.class;
System.out.println(“類的名稱：” + mClass.getName());
//2.1 獲取所有 public 訪問權限的變量// 包括本類聲明的和從父類繼承的Field[] fields = mClass.getFields();//2.2 獲取所有本類聲明的變量（不問訪問權限）//Field[] fields = mClass.getDeclaredFields();//3. 遍歷變量并輸出變量信息for (Field field : fields) { //獲取訪問權限并輸出 int modifiers = field.getModifiers(); System.out.print(Modifier.toString(modifiers) + " "); //輸出變量的類型及變量名 System.out.println(field.getType().getName() + " " + field.getName());}
}
以上代碼注釋很詳細阀圾，就不再解釋了哪廓。需要注意的是注釋中 2.1 的 getFields() 與 2.2的getDeclaredFields() 之間的區(qū)別，下面分別看一下兩種情況下的輸出初烘∥姓妫看之前強調一下：
SonClass extends FatherClass extends Object ：
調用 getFields() 方法，輸出 SonClass 類以及其所繼承的父類( 包括 FatherClass 和Object ) 的 public 方法肾筐。注：Object 類中沒有成員變量哆料，所以沒有輸出。
類的名稱：obj.SonClass
public java.lang.String mSonBirthday
public java.lang.String mFatherName
public int mFatherAge
調用 getDeclaredFields() 吗铐， 輸出 SonClass 類的所有成員變量东亦，不問訪問權限。
類的名稱：obj.SonClass
private java.lang.String mSonName
protected int mSonAge
public java.lang.String mSonBirthday
2. 獲取類的所有方法信息
/**
* 通過反射獲取類的所有方法
*/
private static void printMethods(){
//1.獲取并輸出類的名稱
Class mClass = SonClass.class;
System.out.println(“類的名稱：” + mClass.getName());
//2.1 獲取所有 public 訪問權限的方法//包括自己聲明和從父類繼承的Method[] mMethods = mClass.getMethods();//2.2 獲取所有本類的的方法（不問訪問權限）//Method[] mMethods = mClass.getDeclaredMethods();//3.遍歷所有方法for (Method method : mMethods) { //獲取并輸出方法的訪問權限（Modifiers：修飾符） int modifiers = method.getModifiers(); System.out.print(Modifier.toString(modifiers) + " "); //獲取并輸出方法的返回值類型 Class returnType = method.getReturnType(); System.out.print(returnType.getName() + " " + method.getName() + "( "); //獲取并輸出方法的所有參數 Parameter[] parameters = method.getParameters(); for (Parameter parameter: parameters) { System.out.print(parameter.getType().getName() + " " + parameter.getName() + ","); } //獲取并輸出方法拋出的異常 Class[] exceptionTypes = method.getExceptionTypes(); if (exceptionTypes.length == 0){ System.out.println(" )"); } else { for (Class c : exceptionTypes) { System.out.println(" ) throws " + c.getName()); } }}
}
同獲取變量信息一樣唬渗，需要注意注釋中 2.1 與 2.2 的區(qū)別典阵，下面看一下打印輸出：
調用 getMethods() 方法
獲取 SonClass 類所有 public 訪問權限的方法，包括從父類繼承的谣妻。打印信息中，printSonMsg() 方法來自 SonClass 類卒稳， printFatherMsg() 來自 FatherClass 類蹋半，其余方法來自 Object 類。
類的名稱：obj.SonClass
public void printSonMsg( )
public void printFatherMsg( )
public final void wait( ) throws java.lang.InterruptedException
public final void wait( long arg0,int arg1, ) throws java.lang.InterruptedException
public final native void wait( long arg0, ) throws java.lang.InterruptedException
public boolean equals( java.lang.Object arg0, )
public java.lang.String toString( )
public native int hashCode( )
public final native java.lang.Class getClass( )
public final native void notify( )
public final native void notifyAll( )
調用 getDeclaredMethods() 方法
打印信息中充坑，輸出的都是 SonClass 類的方法减江，不問訪問權限染突。
類的名稱：obj.SonClass
private int getSonAge( )
private void setSonAge( int arg0, )
public void printSonMsg( )
private void setSonName( java.lang.String arg0, )
private java.lang.String getSonName( )
三、訪問或操作類的私有變量和方法
在上面辈灼，我們成功獲取了類的變量和方法信息份企，驗證了在運行時 動態(tài)的獲取信息 的觀點。那么巡莹，僅僅是獲取信息嗎司志？我們接著往后看。
都知道降宅，對象是無法訪問或操作類的私有變量和方法的骂远，但是，通過反射腰根，我們就可以做到激才。沒錯，反射可以做到额嘿！下面瘸恼，讓我們一起探討如何利用反射訪問 類對象的私有方法 以及修改 私有變量或常量。
老規(guī)矩册养，先上測試類东帅。
注：
請注意看測試類中變量和方法的修飾符（訪問權限）；
測試類僅供測試捕儒，不提倡實際開發(fā)時這么寫 : )
TestClass.java
public class TestClass {
private String MSG = "Original";private void privateMethod(String head , int tail){ System.out.print(head + tail);}public String getMsg(){ return MSG;}
}
3.1 訪問私有方法
以訪問 TestClass 類中的私有方法 privateMethod(…) 為例冰啃，方法加參數是為了考慮最全的情況，很貼心有木有刘莹？先貼代碼阎毅，看注釋，最后我會重點解釋部分代碼点弯。
/**
* 訪問對象的私有方法
* 為簡潔代碼扇调，在方法上拋出總的異常，實際開發(fā)別這樣
*/
private static void getPrivateMethod() throws Exception{
//1. 獲取 Class 類實例
TestClass testClass = new TestClass();
Class mClass = testClass.getClass();
//2. 獲取私有方法//第一個參數為要獲取的私有方法的名稱//第二個為要獲取方法的參數的類型抢肛，參數為 Class...狼钮，沒有參數就是null//方法參數也可這么寫 ：new Class[]{String.class , int.class}Method privateMethod = mClass.getDeclaredMethod("privateMethod", String.class, int.class);//3. 開始操作方法if (privateMethod != null) { //獲取私有方法的訪問權 //只是獲取訪問權，并不是修改實際權限 privateMethod.setAccessible(true); //使用 invoke 反射調用私有方法 //privateMethod 是獲取到的私有方法 //testClass 要操作的對象 //后面兩個參數傳實參 privateMethod.invoke(testClass, "Java Reflect ", 666);}
}
需要注意的是捡絮，第3步中的 setAccessible(true) 方法熬芜，是獲取私有方法的訪問權限，如果不加會報異常 IllegalAccessException福稳，因為當前方法訪問權限是“private”的涎拉，如下：
java.lang.IllegalAccessException: Class MainClass can not access a member of class obj.TestClass with modifiers “private”
正常運行后，打印如下，調用私有方法成功：
Java Reflect 666
3.2 修改私有變量
以修改 TestClass 類中的私有變量 MSG 為例鼓拧，其初始值為 “Original” 半火，我們要修改為 “Modified”。老規(guī)矩季俩，先上代碼看注釋钮糖。
/**
* 修改對象私有變量的值
* 為簡潔代碼，在方法上拋出總的異常
*/
private static void modifyPrivateFiled() throws Exception {
//1. 獲取 Class 類實例
TestClass testClass = new TestClass();
Class mClass = testClass.getClass();
//2. 獲取私有變量Field privateField = mClass.getDeclaredField("MSG");//3. 操作私有變量if (privateField != null) { //獲取私有變量的訪問權 privateField.setAccessible(true); //修改私有變量酌住，并輸出以測試 System.out.println("Before Modify：MSG = " + testClass.getMsg()); //調用 set(object , value) 修改變量的值 //privateField 是獲取到的私有變量 //testClass 要操作的對象 //"Modified" 為要修改成的值 privateField.set(testClass, "Modified"); System.out.println("After Modify：MSG = " + testClass.getMsg());}
}
此處代碼和訪問私有方法的邏輯差不多店归，就不再贅述，從輸出信息看出 修改私有變量 成功：
Before Modify：MSG = Original
After Modify：MSG = Modified
3.3 修改私有常量
在 3.2 中赂韵，我們介紹了如何修改私有 變量娱节，現在來說說如何修改私有 常量，
真的能修改嗎祭示？
常量是指使用 final 修飾符修飾的成員屬性肄满，與變量的區(qū)別就在于有無 final 關鍵字修飾。在說之前质涛，先補充一個知識點稠歉。
Java 虛擬機（JVM）在編譯 .java 文件得到 .class 文件時，會優(yōu)化我們的代碼以提升效率汇陆。其中一個優(yōu)化就是：JVM 在編譯階段會把引用常量的代碼替換成具體的常量值怒炸，如下所示（部分代碼）。
編譯前的 .java 文件：
//注意是 String 類型的值
private final String FINAL_VALUE = “hello”;
if(FINAL_VALUE.equals(“world”)){
//do something
}
編譯后得到的 .class 文件（當然毡代，編譯后是沒有注釋的）：
private final String FINAL_VALUE = “hello”;
//替換為”hello”
if(“hello”.equals(“world”)){
//do something
}
但是阅羹，并不是所有常量都會優(yōu)化。經測試對于 int 教寂、long 捏鱼、boolean 以及 String 這些基本類型 JVM 會優(yōu)化，而對于 Integer 酪耕、Long 导梆、Boolean 這種包裝類型，或者其他諸如Date 迂烁、Object 類型則不會被優(yōu)化看尼。
總結來說：對于基本類型的靜態(tài)常量，JVM 在編譯階段會把引用此常量的代碼替換成具體的常量值盟步。
這么說來藏斩，在實際開發(fā)中，如果我們想修改某個類的常量值却盘，恰好那個常量是基本類型的狰域，豈不是無能為力了窜觉？反正我個人認為除非修改源碼，否則真沒辦法北专！
這里所謂的無能為力是指：我們在程序運行時刻依然可以使用反射修改常量的值（后面會代碼驗證），但是 JVM 在編譯階段得到的 .class 文件已經將常量優(yōu)化為具體的值旬陡，在運行階段就直接使用具體的值了拓颓，所以即使修改了常量的值也已經毫無意義了。
下面我們驗證這一點描孟，在測試類 TestClass 類中添加如下代碼：
//String 會被 JVM 優(yōu)化
private final String FINAL_VALUE = “FINAL”;
public String getFinalValue(){
//劇透驶睦，會被優(yōu)化為: return “FINAL” ,拭目以待吧
return FINAL_VALUE;
}
接下來，是修改常量的值匿醒，先上代碼场航，請仔細看注釋：
/**
* 修改對象私有常量的值
* 為簡潔代碼，在方法上拋出總的異常廉羔，實際開發(fā)別這樣
*/
private static void modifyFinalFiled() throws Exception {
//1. 獲取 Class 類實例
TestClass testClass = new TestClass();
Class mClass = testClass.getClass();
//2. 獲取私有常量Field finalField = mClass.getDeclaredField("FINAL_VALUE");//3. 修改常量的值if (finalField != null) { //獲取私有常量的訪問權 finalField.setAccessible(true); //調用 finalField 的 getter 方法 //輸出 FINAL_VALUE 修改前的值 System.out.println("Before Modify：FINAL_VALUE = " + finalField.get(testClass)); //修改私有常量 finalField.set(testClass, "Modified"); //調用 finalField 的 getter 方法 //輸出 FINAL_VALUE 修改后的值 System.out.println("After Modify：FINAL_VALUE = " + finalField.get(testClass)); //使用對象調用類的 getter 方法 //獲取值并輸出 System.out.println("Actually ：FINAL_VALUE = " + testClass.getFinalValue());}
}
上面的代碼不解釋了溉痢，注釋巨詳細有木有！特別注意一下第3步的注釋憋他，然后來看看輸出孩饼，已經迫不及待了，擦亮雙眼：
Before Modify：FINAL_VALUE = FINAL
After Modify：FINAL_VALUE = Modified
Actually ：FINAL_VALUE = FINAL
結果出來了:
第一句打印修改前 FINAL_VALUE 的值竹挡，沒有異議镀娶；
第二句打印修改后常量的值，說明FINAL_VALUE確實通過反射修改了揪罕；
第三句打印通過 getFinalValue() 方法獲取的 FINAL_VALUE 的值梯码，但還是初始值，導致修改無效好啰！
這結果你覺得可信嗎轩娶？什么，你還不信坎怪？問我怎么知道 JVM 編譯后會優(yōu)化代碼罢坝？那要不這樣吧，一起來看看 TestClass.java 文件編譯后得到的 TestClass.class 文件搅窿。為避免說代碼是我自己手寫的嘁酿，我決定不粘貼代碼，直接截圖：
TestClass.class 文件
TestClass.class 文件
看到了吧男应，有圖有真相闹司，getFinalValue() 方法直接 return “FINAL”！同時也說明了沐飘，程序運行時是根據編譯后的 .class 來執(zhí)行的游桩。
順便提一下牲迫，如果你有時間，可以換幾個數據類型試試借卧，正如上面說的盹憎，有些數據類型是不會優(yōu)化的。你可以修改數據類型后铐刘，根據我的思路試試陪每，看輸出覺得不靠譜就直接看.classs 文件，一眼就能看出來哪些數據類型優(yōu)化了 镰吵，哪些沒有優(yōu)化檩禾。下面說下一個知識點。
想辦法也要修改疤祭！
不能修改盼产，這你能忍？別著急勺馆，不知你發(fā)現沒戏售，剛才的常量都是在聲明時就直接賦值了。你可能會疑惑草穆，常量不都是在聲明時賦值嗎蜈项？不賦值不報錯？當然不是啦续挟。
方法一
事實上紧卒，Java 允許我們聲明常量時不賦值，但必須在構造函數中賦值诗祸。你可能會問我為什么要說這個跑芳，這就解釋：
我們修改一下 TestClass 類，在聲明常量時不賦值直颅，然后添加構造函數并為其賦值博个，大概看一下修改后的代碼（部分代碼 ）：
public class TestClass {
//......private final String FINAL_VALUE;//構造函數內為常量賦值public TestClass(){ this.FINAL_VALUE = "FINAL";}//......
}
現在，我們再調用上面貼出的修改常量的方法功偿，發(fā)現輸出是這樣的：
Before Modify：FINAL_VALUE = FINAL
After Modify：FINAL_VALUE = Modified
Actually ：FINAL_VALUE = Modified
納尼盆佣，最后一句輸出修改后的值了？對械荷，修改成功了共耍！想知道為啥，還得看編譯后的TestClass.class 文件的貼圖吨瞎，圖中有標注痹兜。
TestClass.class 文件
TestClass.class 文件
解釋一下：我們將賦值放在構造函數中，構造函數是我們運行時 new 對象才會調用的颤诀，所以就不會像之前直接為常量賦值那樣字旭，在編譯階段將 getFinalValue() 方法優(yōu)化為返回常量值对湃，而是指向 FINAL_VALUE ，這樣我們在運行階段通過反射修改敞亮的值就有意義啦遗淳。但是拍柒，看得出來，程序還是有優(yōu)化的屈暗，將構造函數中的賦值語句優(yōu)化了斤儿。再想想那句 程序運行時是根據編譯后的 .class 來執(zhí)行的 ，相信你一定明白為什么這么輸出了恐锦！
方法二
請你務必將上面捋清楚了再往下看。接下來再說一種改法疆液，不使用構造函數一铅，也可以成功修改常量的值，但原理上都一樣堕油。去掉構造函數潘飘，將聲明常量的語句改為使用三目表達式賦值：
private final String FINAL_VALUE
= null == null ? “FINAL” : null;
其實，上述代碼等價于直接為 FINAL_VALUE 賦值 “FINAL”掉缺，但是他就是可以卜录！至于為什么，你這么想：null == null ? “FINAL” : null 是在運行時刻計算的眶明，在編譯時刻不會計算艰毒，也就不會被優(yōu)化，所以你懂得搜囱。
總結來說丑瞧，不管使用構造函數還是三目表達式，根本上都是避免在編譯時刻被優(yōu)化蜀肘，這樣我們通過反射修改常量之后才有意義绊汹！好了，這一小部分到此結束扮宠！
最后的強調：
必須提醒你的是西乖，無論直接為常量賦值 、 通過構造函數為常量賦值 還是 使用三目運算符坛增，實際上我們都能通過反射成功修改常量的值获雕。而我在上面說的修改”成功”與否是指：我們在程序運行階段通過反射肯定能修改常量值，但是實際執(zhí)行優(yōu)化后的 .class 文件時收捣，修改的后值真的起到作用了嗎典鸡？換句話說，就是編譯時是否將常量替換為具體的值了坏晦？如果替換了萝玷，再怎么修改常量的值都不會影響最終的結果了嫁乘，不是嗎？球碉。
其實蜓斧，你可以直接這么想：反射肯定能修改常量的值，但修改后的值是否有意義睁冬？
到底能不能改挎春？
到底能不能改？也就是說反射修改后到底有沒有意義豆拨？
如果你上面看明白了直奋，答案就簡單了。俗話說“一千句話不如一張圖”施禾，下面允許我用不太規(guī)范的流程圖直接表達答案哈脚线。
注：圖中”沒法修改”可以理解為”能修改值但沒有意義”；”可以修改”是指”能修改值且有意義”弥搞。
判斷能不能改
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