【Java基础】反射-invoke包

逃离我推掉我的手 2022-09-04 03:49 222阅读 0赞

## 什么是MethodHandle？ ##

从Java 7开始提供了另一套API MethodHandle 。其与反射的作用类似，可以在运行时访问类型信息，但是据说其执行效率比反射更高，也被称为Java的 现代化反射。

官方对其定义如下：

> A method handle is a typed, directly executable reference to an underlying method, constructor, field, or similar low-level operation, with optional transformations of arguments or return values.

## 如何通过进行反射？ ##

通过方法句柄来访问一下某个类里面的方法以及属性等，总的来说只需要4步：

1.  创建Lookup
2.  创建MethodType
3.  基于Lookup与MethodType获得MethodHandle
4.  调用MethodHandle

创建一个反射的目标类用于后面的例子

public class Hello { 
    
        private String name;
    
        public void hello(String name){ 
            System.out.println("hello "+name);
        }
    
        public void say(String name){ 
            System.out.println("say "+name);
        }
    
        public void setName(String name) { 
            this.name = name;
        }
    
        public String getName() { 
            return name;
        }
    
    }

1.  创建Lookup
    
    MethodHandles是MethodHandle的工厂类，它提供了一系列静态方法用于获取MethodHandle。使用如下代码创建一个lookup，以这种方式得到的lookup很强大，凡是调用类支持的字节码操作，它都支持。
    
        MethodHandles.Lookup lookup = MethodHandles.lookup();
    
    还可以使用publicLookup方法创建，但是以此种方式创建的lookup只能访问类中public的成员。
    
        MethodHandles.Lookup publicLookup=MethodHandles.publicLookup();
2.  创建MethodType
    
    第一个参数是方法的返回类型，第二参数开始为方法的形式参数类型（例子中只有一个String类型参数，实际可以有多个）
    
        MethodType.methodType(Void.class, String.class)
3.  基于Lookup与MethodType创建MethodHandle
    
        MethodHandle helloMethod = lookup.findVirtual(Hello.class, "hello", MethodType.methodType(Void.class, String.class));
4.  通过MethodHandle传入对象实例targetInstance和方法参数字符串“MethodHandle”调用对象方法hello
    
        Hello targetInstance = new Hello();
        helloMethodHandle.invoke(helloInstance,"MethodHandle");
5.  通过MethodHandle传入对象实例helloInstance和属性名称获取属性值
    
        //访问属性，需要借助反射得到Field，如果改属性是private的，还需要设置Field的setAccessible为true
        Field nameField = Hello.class.getDeclaredField("name");
        nameField.setAccessible(true);
        MethodHandle nameHandle = lookup.unreflectGetter(nameField);
        System.out.println((String) nameHandle.invoke(targetInstance));

## 反射API ##

### 创建MethodHandle ###

主要通过lookup里面的以下方法来创建MethodHandle

创建构造函数MethodHandle

public MethodHandle findConstructor(Class<?> refc, MethodType type)

refc: 要检索的类  
type: 对应的构造函数的MethodType

创建实例方法MethodHandle

public MethodHandle findVirtual(Class<?> refc, String name, MethodType type)

name: 方法名称

创建类方法的MethodHandle

public   MethodHandle findStatic(Class<?> refc, String name, MethodType type)

创建非private的Field的访问MethodHandle 。注意这个不是获取field的javabean Setter方法，与其毫无关系。通过这个setter 方法句柄我们就可以访问到这个属性了。

public MethodHandle findGetter(Class<?> refc, String name, Class<?> type)

对应的如果要设置此属性的值，使用Setter方法句柄

public MethodHandle findSetter(Class<?> refc, String name, Class<?> type)

### 通过MethodHandle调用目标方法 ###

public final native @PolymorphicSignature Object invoke(Object... args) throws Throwable;

public final native @PolymorphicSignature Object invokeExact(Object... args) throws Throwable;

## 结语 ##

1.  Java 9提供了增强的VarHandle，VarHandle主要用于动态操作数组的元素或对象的成员变量。VarHandle与MethodHandle非常类似，它也需要通过MethodHandles来获取实例，接下来调用VarHandle的方法即可动态操作指定数组的元素或指定对象的成员变量。
2.  上文可知MethodHandle（方法句柄）访问目标对象属性值的时候需要借助反射的API。回忆一下Java反射一文中的结语，“但如果在Java 9或更高的版本中使用这种方式会看见这样的警告。而Java 16开始默认拒绝非法访问，于是会直接报错”。所以refection和invoke包的这两种方式都不是完全反射，java还提供了一种完全反射的方法，即通过UnSafe，下文详解。