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深入理解 Java 反射：Method （成员方法）

2017-12-21 22:48 459 查看

Method 介绍

继承的方法（包括重载、重写和隐藏的）会被编译器强制执行，这些方法都无法反射。

因此，反射一个类的方法时不考虑父类的方法，只考虑当前类的方法。

每个方法都由修饰符、返回值、参数、注解和抛出的异常组成。

java.lang.reflect.Method 方法为我们提供了获取上述部分的 API。

获取方法的信息

下面的代码演示了如何获得一个方法的修饰符、返回值、参数、注解和抛出的异常等信息：

public class MethodTypeSpy extends BaseTestClass {

private static final String fmt = “%24s: %s\n”;

private static final String HELLO_WORLD = “I’m cute shixin”;

@Deprecated
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
MethodTypeSpy methodTypeSpy = new MethodTypeSpy();
Class<? extends MethodTypeSpy> cls = methodTypeSpy.getClass();
printFormat("Class：%s \n", cls.getCanonicalName());
Method[] declaredMethods = cls.getDeclaredMethods();
for (Method declaredMethod : declaredMethods) {
printFormat(fmt, "Method name", declaredMethod.getName());  //获得单独的方法名
//获得完整的方法信息（包括修饰符、返回值、路径、名称、参数、抛出值）
printFormat(fmt, "toGenericString", declaredMethod.toGenericString());

int modifiers = declaredMethod.getModifiers();      //获得修饰符
printFormat(fmt, "Modifiers", Modifier.toString(modifiers));

System.out.format(fmt, "ReturnType", declaredMethod.getReturnType());   //获得返回值
System.out.format(fmt, "getGenericReturnType", declaredMethod.getGenericReturnType());//获得完整信息的返回值

Class<?>[] parameterTypes = declaredMethod.getParameterTypes(); //获得参数类型
Type[] genericParameterTypes = declaredMethod.getGenericParameterTypes();
for (int i = 0; i < parameterTypes.length; i++) {
System.out.format(fmt, "ParameterType", parameterTypes[i]);
System.out.format(fmt, "GenericParameterType", genericParameterTypes[i]);
}

Class<?>[] exceptionTypes = declaredMethod.getExceptionTypes();     //获得异常名称
Type[] genericExceptionTypes = declaredMethod.getGenericExceptionTypes();
for (int i = 0; i < exceptionTypes.length; i++) {
System.out.format(fmt, "ExceptionTypes", exceptionTypes[i]);
System.out.format(fmt, "GenericExceptionTypes", genericExceptionTypes[i]);
}

Annotation[] annotations = declaredMethod.getAnnotations(); //获得注解
for (Annotation annotation : annotations) {
System.out.format(fmt, "Annotation", annotation);
System.out.format(fmt, "AnnotationType", annotation.annotationType());
}
}
}

}

查看当前类 MethodTypeSpy的方法 main() 的信息，运行结果：

Class：net.sxkeji.shixinandroiddemo2.test.reflection.MethodTypeSpy

Method name: main

toGenericString: public static void net.sxkeji.shixinandroiddemo2.test.reflection.MethodTypeSpy.main(java.lang.String[]) throws java.lang.ClassNotFoundException

Modifiers: public static

ReturnType: void

getGenericReturnType: void

ParameterType: class [Ljava.lang.String;

GenericParameterType: class [Ljava.lang.String;

ExceptionTypes: class java.lang.ClassNotFoundException

GenericExceptionTypes: class java.lang.ClassNotFoundException

Annotation: @java.lang.Deprecated()

AnnotationType: interface java.lang.Deprecated

Process finished with exit code 0

获取方法的参数名称

从 JDK 1.8 开始，java.lang.reflect.Executable.getParameters 为我们提供了获取普通方法或者构造方法的名称的能力。

在 JDK 中 java.lang.reflect.Method 和 java.lang.reflect.Constructor 都继承自 Executable，因此它俩也有同样的能力。

然而在 Android SDK 中 Method, Constructor 继承自 AbstractMethod，无法获得方法的参数名：

public final class Method extends AbstractMethod implements GenericDeclaration, Member

你可以在 J2EE 环境下练习官方的获取参数名称代码：

/*

* Copyright (c) 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.

*

* Redistribution and use in source and binary forms, with or without

* modification, are permitted provided that the following conditions

* are met:

*

* - Redistributions of source code must retain the above copyright

* notice, this list of conditions and the following disclaimer.

*

* - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright

* notice, this list of conditions and the following disclaimer in the

* documentation and/or other materials provided with the distribution.

*

* - Neither the name of Oracle or the names of its

* contributors may be used to endorse or promote products derived

* from this software without specific prior written permission.

*

* THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS “AS

* IS” AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,

* THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR

* PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR

* CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,

* EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,

* PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR

* PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF

* LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING

* NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS

* SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.

*/

import java.lang.reflect.*;

import java.util.function.*;

import static java.lang.System.out;

public class MethodParameterSpy {

private static final String  fmt = "%24s: %s%n";

// for the morbidly curious
<E extends RuntimeException> void genericThrow() throws E {}

public static void printClassConstructors(Class c) {
Constructor[] allConstructors = c.getConstructors();
out.format(fmt, "Number of constructors", allConstructors.length);
for (Constructor currentConstructor : allConstructors) {
printConstructor(currentConstructor);
}
Constructor[] allDeclConst = c.getDeclaredConstructors();
out.format(fmt, "Number of declared constructors",
allDeclConst.length);
for (Constructor currentDeclConst : allDeclConst) {
printConstructor(currentDeclConst);
}
}

public static void printClassMethods(Class c) {
Method[] allMethods = c.getDeclaredMethods();
out.format(fmt, "Number of methods", allMethods.length);
for (Method m : allMethods) {
printMethod(m);
}
}

public static void printConstructor(Constructor c) {
out.format("%s%n", c.toGenericString());
Parameter[] params = c.getParameters();
out.format(fmt, "Number of parameters", params.length);
for (int i = 0; i < params.length; i++) {
printParameter(params[i]);
}
}

public static void printMethod(Method m) {
out.format("%s%n", m.toGenericString());
out.format(fmt, "Return type", m.getReturnType());
out.format(fmt, "Generic return type", m.getGenericReturnType());

Parameter[] params = m.getParameters();
for (int i = 0; i < params.length; i++) {
printParameter(params[i]);
}
}

public static void printParameter(Parameter p) {
out.format(fmt, "Parameter class", p.getType());
out.format(fmt, "Parameter name", p.getName());
out.format(fmt, "Modifiers", p.getModifiers());
out.format(fmt, "Is implicit?", p.isImplicit());
out.format(fmt, "Is name present?", p.isNamePresent());
out.format(fmt, "Is synthetic?", p.isSynthetic());
}

public static void main(String... args) {

try {
printClassConstructors(Class.forName(args[0]));
printClassMethods(Class.forName(args[0]));
} catch (ClassNotFoundException x) {
x.printStackTrace();
}
}

}

获取方法的修饰符

方法可以被以下修饰符修饰：

访问权限控制符：public, protected, private
限制只能有一个实例的：static
不允许修改的：final
抽象，要求子类重写：abstract
预防重入的同步锁：synchronized
用其他语言实现的方法：native
严格的浮点型强度：strictfp
注解

类似获取 Class 的修饰符，我们可以使用 “Method.getModifiers()方法获取当前成员变量的修饰符。

返回java.lang.reflect.Modifier“` 中定义的整形值。

举个例子：

public class MethodModifierSpy extends BaseTestClass {

private final static String CLASS_NAME = "java.lang.String";

public static void main(String[] args) {
MethodModifierSpy methodModifierSpy = new MethodModifierSpy();
Class<? extends MethodModifierSpy> cls = methodModifierSpy.getClass();
printFormat("Class: %s \n\n", cls.getCanonicalName());

Method[] declaredMethods = cls.getDeclaredMethods();
for (Method declaredMethod : declaredMethods) {
printFormat("\n\nMethod name： %s \n", declaredMethod.getName());
printFormat("Method toGenericString： %s \n", declaredMethod.toGenericString());

int modifiers = declaredMethod.getModifiers();
printFormat("Method Modifiers： %s\n", Modifier.toString(modifiers));

System.out.format("synthetic= %-5b,  var_args= %-5b,  bridge= %-5b \n"
, declaredMethod.isSynthetic(), declaredMethod.isVarArgs(), declaredMethod.isBridge());
}

}

public final void varArgsMethod(String... strings) {

}

}

运行结果：

Class: net.sxkeji.shixinandroiddemo2.test.reflection.MethodModifierSpy

Method name： main

Method toGenericString： public static void net.sxkeji.shixinandroiddemo2.test.reflection.MethodModifierSpy.main(java.lang.String[])

Method Modifiers： public static

synthetic= false, var_args= false, bridge= false

Method name： varArgsMethod

Method toGenericString： public final void net.sxkeji.shixinandroiddemo2.test.reflection.MethodModifierSpy.varArgsMethod(java.lang.String…)

Method Modifiers： public final transient

synthetic= false, var_args= true , bridge= false

Process finished with exit code 0

注意：上面的最后一行可以看到，方法有三种类型：synthetic, varagrs, bridge。

下面介绍这三种方法类型：

synthetic method：合成方法

这个知识点主要学习自：http://www.oschina.net/code/snippet_2438265_54869

什么是合成方法呢？

首先需要理解一个概念：

对于 Java 编译器而言，内部类也会被单独编译成一个class文件。
那么原有代码中的相关属性可见性就难以维持，synthetic method也就是为了这个目的而生成的。生成的synthetic方法是包访问性的static方法.

还是有些抽象，举个例子：

public class Foo {

private Object baz = “Hello”;

private int get(){

return 1;

}

private class Bar {

private Bar() {

System.out.println(get());

}

}

}

上面的代码中，Bar 访问了 Foo 的 private 方法 get()。

使用 javap -private Foo看一下:

public class Foo {

private java.lang.Object baz;

public Foo();

private int get();

static int access$000(Foo); //多出来的 synthetic 方法，为了在 Bar 中的这段代码 System.out.println(get());

}

因此可以这么理解：

Synthetic (合成)方法是由编译器产生的、源代码中没有的方法。
当内部类与外部类之前有互相访问 private 属性、方法时，编译器会在运行时为调用方创建一个 synthetic 方法。

合成方法主要创建于嵌套内部类中。

我们可以使用 Method.isSynthetic() 方法判断某个方法是否为 synthetic 。

varargs ( variable arguments) method：Java 可变参数方法

public void testVarargs(String… strings){

//…

}

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创建时必须放在方法尾部，即一个方法只能有一个可变数组参数
调用时可以传入一个数组：
testVarargs(new String[]{"shixin","zhang"});
也可以分别传入多个参数：
testVarargs("shixin","zhang");

推荐使用后者。

我们可以使用 Method.isVarArgs() 方法判断某个方法包含可变参数。

bridge method：桥接方法

这个知识点主要学习自：http://blog.csdn.net/mhmyqn/article/details/47342577

桥接方法是为了泛型的向前兼容提出的，不太熟悉泛型的同学可以查看《

Java 进阶巩固：深入理解泛型》。

我们知道，为了兼容 JDK 1.5 以前的代码，泛型会在编译时被去除（泛型擦除），这时需要创建桥接方法。

举个例子：

/**

* @author Mikan

* @date 2015-08-05 16:22

*/

public interface SuperClass {

T method(T param);

}

package com.mikan;

/**

* @author Mikan

* @date 2015-08-05 17:05

*/

public class SubClass implements SuperClass {

public String method(String param) {

return param;

}

}

上面的代码创建了一个泛型接口和实现类。

实现类在运行时的字节码如下：

localhost:mikan mikan$ javap -c SubClass.class

Compiled from “SubClass.java”

public class com.mikan.SubClass implements com.mikan.SuperClass

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标签： java

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